Lahars vulcânicos (fluxos de lama), correntes de densidade piroclástica e fortes quedas de cinzas¶

Embora as representações televisivas de erupções vulcânicas muitas vezes se concentram em fluxos lentos de lava vermelha dos quais as pessoas podem facilmente se afastar, os registros de mortalidade geológica compilados pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) e pela Rede Internacional de Riscos à Saúde Vulcânica (IVHHN) mostram que mais de 90 por cento das mortes relacionadas a vulcões são causadas por três perigos muito mais rápidos ou generalizados: ** correntes de densidade piroclástica (fluxos e ondas piroclásticas) , ** lahars vulcânicos (fluxos de lama e detritos de alta velocidade semelhantes a concreto fluxos), e tefra pesada e queda de cinzas que desabam telhados de edifícios a dezenas de quilômetros na direção do vento e sufocam as vias aéreas com vidro vulcânico microscópico.

Suas prioridades imediatas de sobrevivência durante uma crise vulcânica explosiva são evacuar imediatamente após alertas oficiais antes do lançamento de fluxos piroclásticos ou lahars, escalar perpendicularmente aos vales dos rios (direto pelas paredes do vale até terrenos altos, nunca a jusante ou a montante ao longo de um fundo de vale) se um lahar rugir em sua direção, sele seu abrigo interno e use um respirador de partículas N95, P2 ou FFP2 com óculos de proteção sem ventilação durante queda de cinzas e monitore de perto o acúmulo de telhados planos ou de baixa inclinação para que você possa evacuar antes que 10 centímetros (4 polegadas) de cinzas vulcânicas úmidas desmoronem a estrutura acima.

Faça isso agora¶

1. Evacue as encostas da zona vermelha imediatamente quando um alerta de erupção explosiva for emitido: Nunca espere para ver cinzas ou lava antes de sair de uma zona oficial de exclusão vulcânica. Correntes de densidade piroclástica descem pelos flancos dos vulcões a 160 a 700 quilômetros por hora (100 a 435 milhas por hora) em temperaturas de 300 a 800 graus Celsius (570 a 1.470 graus Fahrenheit), tornando impossível ultrapassá-los a pé ou de carro após o lançamento.
2. Se você estiver em um vale de rio e ouvir um estrondo profundo ou uma sirene lahar, suba imediatamente o lado do vale: lahars (fluxos de lama) vulcânicos podem descer vales de rios até 50 a 100 quilômetros (30 a 60 milhas) de distância do vulcão a 30 a 80 quilômetros por hora (20 a 50 milhas por hora), mesmo em um dia claro ou semanas após o término de uma erupção quando a chuva cai em cinzas soltas. Solte sacos pesados ​​e corra ou dirija perpendicularmente ao canal do rio até uma crista, colina ou parede de um cânion pelo menos 20 a 30 metros (65 a 100 pés) acima do fundo do vale. Nunca atravesse uma ponte enquanto um lahar estiver se aproximando.
3. Proteja seus pulmões e olhos das cinzas vulcânicas abrasivas imediatamente: As cinzas vulcânicas não são fumaça de madeira macia; é rocha irregular pulverizada, cristal de sílica e fragmentos microscópicos de vidro vulcânico revestidos com ácido sulfúrico e clorídrico corrosivos. Coloque uma máscara respiratória confortável NIOSH N95, EN 149 FFP2/FFP3 ou P2 (ou um pano de algodão úmido multicamadas sobre o nariz e a boca em caso de emergência), retire as lentes de contato imediatamente e use óculos de proteção herméticos.
4. Fique em casa, desligue o HVAC e as entradas de ar e sele as correntes de ar durante fortes quedas de cinzas: Feche e tranque todas as janelas, portas, amortecedores de lareira e aberturas de ventilação. Desligue o aquecimento central com ar forçado, os ventiladores dos fornos e os condicionadores de ar de janela que puxam o ar externo para dentro de casa ou queimam seus motores em areia vítrea.
5. Ouça o barulho do telhado e evacue antes que as cinzas molhadas excedam 10 centímetros (4 polegadas): As cinzas vulcânicas secas pesam 5 a 10 vezes mais que a neve, e as cinzas vulcânicas encharcadas pela chuva se transformam em uma placa sólida pesando 1.500 a 2.000 quilogramas por metro cúbico (93 a 125 libras por pé cúbico). Se a profundidade das cinzas em um telhado plano ou amplo se aproximar de 7,5 a 10 centímetros (3 a 4 polegadas), ou se as portas internas emperrarem, as janelas quebrarem ou as vigas do teto estalarem e estalarem, evacue o prédio imediatamente antes que o telhado desmorone.
6. Evite dirigir durante a queda de cinzas ativa, a menos que escape de um lahar imediato ou de uma zona piroclástica: A queda de cinzas cria visibilidade zero na escuridão ao meio-dia, obstrui os filtros de ar do motor em minutos (parando seu carro permanentemente), causa curto-circuito nos alternadores elétricos e transforma as estradas em uma pasta de vidro escorregadia que destrói os freios.

flowchart TD
    Start["Erupção vulcânica explosiva, sirene de Lahar ou alerta de forte queda de cinzas a favor do vento"] --> ZoneCheck{"1. Em qual zona de risco vulcânico você está agora?"}
    ZoneCheck -->|Within 10 to 20 km of Crater / Pyroclastic Zone| EvacImmediate["Evacue imediatamente para longe do vulcão: fluxos piroclásticos viajam de 160 a 700 km/h a 300 a 800 C"]
    ZoneCheck -->|In a River Valley Draining the Volcano (Up to 80 km Away)| LaharClimb["Perigo de fluxo de lama de Lahar: na primeira sirene, tremor de solo ou estrondo, escale perpendicularmente as paredes do vale com 20 a 30 m de altura"]
    ZoneCheck -->|Downwind Town or City Receiving Falling Ash (Tephra)| AshShelter["Protocolo Heavy Ashfall: Mova-se para dentro de casa, remova lentes de contato, coloque máscara N95/FFP2 e óculos de proteção"]
    AshShelter --> SealHouse["2. Feche todas as janelas/amortecedores, desligue as entradas de ar HVAC/AC, desconecte as calhas de água da chuva do telhado das cisternas"]
    SealHouse --> RoofCheck{"3. O acúmulo de cinzas está se aproximando de 10 cm (4 pol.) Ou a chuva está se misturando com as cinzas no telhado?"}
    RoofCheck -->|Yes, or Roof Creaks / Doors Jam| RoofEvac["Colapso iminente do telhado: coloque capacete/capacete, N95 e óculos de proteção e evacue para um abrigo íngreme ou reforçado"]
    RoofCheck -->|No: Under 5 cm (2 in) Dry Ash| SafeCleanup["Espere até que as cinzas parem de cair, umedeça levemente as cinzas com névoa de água antes de varrer, nunca lave as cinzas nos ralos"]

Comparando os três perigos vulcânicos mortais: fluxos piroclásticos, lahars e queda de cinzas¶

Compreender o comportamento físico, a velocidade, a temperatura e o alcance de cada perigo vulcânico explica por que as táticas de sobrevivência diferem completamente dependendo se você está no flanco do vulcão, no vale de um rio a jusante ou em uma cidade a 100 quilômetros a favor do vento.

Pyroclastic density currents: why exclusion zones are non-negotiable¶

A pyroclastic density current (PDC) is the most lethal phenomenon in volcanology. It consists of two parts moving together at supersonic or near-supersonic speeds: a dense basal pyroclastic flow of boulders, pumice, and ash that hugs valley floors, and an overriding, turbulent, expanding cloud of superheated gas and fine ash called a pyroclastic surge that ignores topography, climbs uphill over mountain ridges, and can even skim across kilometers of ocean or lake water.

How pyroclastic currents form¶

1. Eruption column collapse (Fountain collapse): During an explosive eruption, when the volcano blasts out a mixture of rock and ash too dense for convective hot air to carry up into the stratosphere, the towering vertical column suddenly collapses back down under gravity and cascades down all sides of the mountain simultaneously.
2. Lava dome collapse (Merapi-type or Peléan flow): When thick, sticky, gas-rich magma oozes out of a summit vent to build a steep, unstable mound (lava dome), the side of the dome can crumble away without any warning explosion, unleashing a silent, incandescent pyroclastic avalanche down the slope.
3. Lateral blast: A landslide strips away the side of the volcano (as occurred at Mount St. Helens in the United States in 1980), uncorking a sideways-directed supersonic blast.

If caught near a volcano when a pyroclastic flow launches¶

Because pyroclastic flows kill within seconds through hyperacute thermal inhalation (breathing in a single gasp of 300-to-600-degree-Celsius gas and ash sears the trachea and larynx shut) and blast trauma:

• If you are in a vehicle on an open road with a visible black, boiling ground-hugging cloud racing down the mountain: Drive at maximum safe speed away from the volcano and perpendicular to any canyon channeling the cloud. Roll up all windows tightly, switch the car ventilation to Recirculate OFF / completely closed, and honk continuously to alert others.
• Se a fuga for impossível e o impacto estiver a segundos de distância (Protocolo de Vala de Último Recurso): Entre na estrutura subterrânea de concreto armado mais baixa e mais forte disponível (um porão subterrâneo profundo, bunker de concreto ou sala de alvenaria interna sem janelas na lateral do edifício voltada para longe do vulcão). Feche todas as portas e janelas, molhe uma toalha grossa ou camisa imediatamente, prenda-a firmemente sobre o nariz e a boca, puxe a roupa sobre toda a pele nua e enrole-se em uma bola apertada no chão, de bruços, para proteger as vias respiratórias durante a passagem de 2 a 5 minutos da nuvem de cinzas quentes.

Lahars vulcânicos: sobrevivendo a fluxos de lama de concreto em alta velocidade em vales fluviais¶

A palavra indonésia lahar descreve uma mistura de fluxo rápido e movida pela gravidade de detritos de rocha vulcânica e água que se origina nas encostas de um vulcão. Pessoas que nunca viram um lahar muitas vezes imaginam uma inundação de água lamacenta e marrom. Na realidade, um lahar tem a consistência, o peso e a força física de concreto úmido fluindo em velocidades de rodovia.

Como um lahar contém até 80% de rocha sólida e areia em peso, sua densidade é duas vezes a da água. Essa densidade extrema cria forças flutuantes tão poderosas que um lahar pega e flutua sem esforço pedregulhos de granito de várias toneladas, caminhões de transporte de madeira, locomotivas ferroviárias e pontes rodoviárias inteiras de aço, usando-os como aríetes gigantes na frente do fluxo para cortar todas as casas, árvores e postes ao longo do fundo do vale. Pior ainda, no momento em que um lahar desacelera e se espalha por uma cidade plana na base do vale, a água é drenada da lama e a lama deságua e solidifica como cimento derramado em poucos minutos, prendendo qualquer pessoa presa até a cintura com tanta força que não pode ser libertada sem máquinas pesadas de escavação.

Três maneiras pelas quais os lahars começam (incluindo anos após o vulcão ficar quieto)¶

1. Neve e geleira derretem durante uma erupção (Lahar primário): Quando fluxos piroclásticos quentes ou lava irrompem em um vulcão coberto de neve ou de geleira (como o Monte Rainier, o Monte Hood ou o Monte Baker nos Estados Unidos; Nevado del Ruiz na Colômbia; Cotopaxi no Equador; ou o Monte Ruapehu na Nova Zelândia), milhões de metros cúbicos de gelo derretem instantaneamente e descem por todos os vales de rios glaciais que irradiam do pico.
2. Violação do lago da cratera: Uma explosão quebra a borda de um lago ácido da cratera no cume, despejando um lago inteiro no cânion.
3. Lahars desencadeados pela chuva pós-erupção (Lahars Secundários): Durante meses a vários anos após uma grande erupção de cinzas, as encostas superiores do vulcão ficam soterradas sob metros de cinzas soltas e hidrofóbicas que mataram toda a vegetação. Sempre que uma forte tempestade normal ou um tufão tropical atinge a montanha, a água da chuva não consegue penetrar na crosta de cinzas; em vez disso, ele se espalha pelas encostas, mistura-se com a tefra solta e lança violentos lahars desencadeados pela chuva rio abaixo nos dias em que o próprio vulcão está completamente quieto.

Regras de campo imediatas para sobreviver a um lahar¶

• Reconheça os sinais de alerta acústicos e visuais:
• **Sirenes lahar oficiais do Acoustic Flow Monitor (AFM) (que emitem um tom de lamento contínuo ou alerta de voz em vales de alto risco, como o Vale Puyallup, abaixo do Monte Rainier) ou alertas de transmissão móvel de emergência.
• Um profundo e contínuo, trem de carga ou motor a jato estrondo e vibração do solo vindo de montante que fica mais alto a cada segundo (ao contrário de um terremoto, que atinge o pico e desaparece em um minuto, um estrondo lahar aumenta continuamente à medida que a frente da rocha se aproxima).
• O nível do rio caindo ou secando repentinamente (causado por um deslizamento de terra a montante que represou temporariamente o desfiladeiro) OU o rio repentinamente se tornando espesso, fumegante, lamacento marrom-acinzentado com árvores flutuantes e um cheiro pungente de enxofre.
• Suba, nunca tente fugir de um lahar vale abaixo:
• Se você estiver a pé ou em uma faixa de trânsito congestionada no fundo de um vale, vire 90 graus para longe do rio e siga direto até a parede do vale, encosta, penhasco ou monte de evacuação designado mais próximo.
• Ganhar apenas 20 a 30 metros (65 a 100 pés) de elevação vertical acima do canal do rio coloca você completamente acima do alcance de quase todos os lahars.
• Nunca atravesse uma ponte quando um lahar estiver chegando ou estiver visível rio acima: Lahars rotineiramente arrancam pontes de seus pilares de concreto ou empilham toros gigantes contra os conveses das pontes, varrendo toda a ponte e todos os carros que nela passam em segundos.
• Nunca pise em uma crosta de lahar recém-depositada: Mesmo depois que um lahar para de se mover, uma crosta cinza de aparência seca se forma no topo em poucas horas, enquanto o interior por baixo permanece sem fundo, às vezes areia movediça fervente por dias ou semanas. Esperar até que os engenheiros civis testem a capacidade de carga evita afundamentos fatais e queimaduras.

Queda de cinzas vulcânicas pesadas (Tephra): física do colapso do telhado e sobrevivência estrutural¶

Ao contrário das cinzas de madeira de uma fogueira ou incêndio florestal (que é carbono orgânico macio e emplumado que se dissolve na água e é soprado pela brisa), as cinzas vulcânicas consistem em cristais de rocha pulverizados e irregulares e fragmentos microscópicos afiados de vidro de sílica (\(SiO_2\)) destruídos pela expansão do gás magma.

Por que as cinzas vulcânicas desmoronam os telhados muito mais rápido que a neve¶

Os códigos de construção em climas frios projetam telhados residenciais para suportar a neve, que é principalmente ar preso e pesa apenas 100 a 200 quilogramas por metro cúbico (6 a 12,5 libras por pé cúbico). Cinza vulcânica é rocha sólida pulverizada:

Sinais de alerta de colapso crítico do telhado e regras seguras para remoção de cinzas¶

1. Monitore a profundidade das cinzas e os sinais de tensão estrutural em ambientes internos:
2. Meça o acúmulo de cinzas em uma superfície plana e protegida do vento, fora de uma janela. Quando as cinzas atingirem 5 a 7,5 centímetros (2 a 3 polegadas) em um telhado plano ou baixo (ou se a chuva começar a cair sobre as cinzas existentes), prepare-se para evacuar ou limpar o telhado somente se for seguro.
3. Sinais de evacuação imediata: Se você ouvir sons altos de estalos, rachaduras ou gemidos vindos do sótão ou do teto, veja gesso ou drywall descascando das juntas do teto, observe painéis de teto flácidos ou descubra que as portas internas do quarto ou do armário emperram repentinamente e não abrem ou fecham (o que significa que o peso do telhado está curvando as paredes de suporte para baixo), não suba no telhado, coloque-o com força chapéus/capacetes, máscaras N95 e óculos de proteção, e evacuar todos de casa imediatamente para um edifício com estrutura em A, piso inferior de concreto armado ou veículo estacionado ao ar livre, longe de árvores e linhas de energia.
4. Mortes por queda de telhados durante a limpeza: Estudos médicos pós-erupção (como após as erupções do Monte Pinatubo em 1991 e Kelud em 2014) mostram que mais pessoas morrem ou sofrem fraturas vertebrais paralisantes por escorregarem de telhados escorregadios durante a limpeza do que por telhados desabarem sobre eles dentro de casa. As cinzas vulcânicas em telhados de metal, telhas ou telhas agem como milhões de rolamentos de esferas microscópicos e se transformam em uma graxa escorregadia quando úmidas.
5. Se você precisar limpar um telhado baixo e forte para salvá-lo:
6. Nunca suba em um telhado durante a queda de cinzas ativa (a visibilidade é zero, os raios caem regularmente dentro das plumas de cinzas vulcânicas e a queda de pedras/lapilli causa fraturas no crânio) e nunca suba em um telhado que já esteja rangendo ou cedendo.
7. Use um ancinho de cabo longo ou uma vassoura enquanto estiver em segurança no chão ou uma escada estabilizada para retirar primeiro as cinzas dos beirais inferiores.
8. Se for inevitável pisar em um telhado de baixa inclinação, use um cinto de segurança ancorado com uma corda de escalada em uma árvore sólida ou veículo no lado oposto da casa, use um respirador N95/FFP2 e óculos de proteção selados e remova as cinzas sistematicamente do pico para baixo em tiras iguais para não sobrecarregar metade da armação do telhado.
9. Desconecte as calhas das cisternas de água da chuva e dos ralos franceses imediatamente: Coloque um pano na parte superior das calhas da calha ou serre/desconecte a parte inferior do tubo da calha antes de varrer as cinzas do telhado; se as cinzas vulcânicas penetram em canos subterrâneos de águas pluviais ou em campos de drenagem sépticos, elas endurecem como concreto e arruinam permanentemente todo o sistema de encanamento.

Protegendo pulmões, olhos e água potável contra cinzas vulcânicas e gases ácidos¶

Partículas de cinzas vulcânicas recém-caídas são frequentemente menores que 10 micrômetros (\(PM_{10}\)) e 2,5 micrômetros (\(PM_{2,5}\)), permitindo que penetrem profundamente nos bronquíolos terminais e alvéolos dos pulmões, enquanto suas superfícies vítreas frescas carregam gotículas condensadas de ácido sulfúrico (\(H_2SO_4\)), ácido clorídrico (\(HCl\)) e ácido fluorídrico (\(HF\)).

1. Proteção respiratória (Asma, DPOC e sílica cristalina)¶

• Sempre use um respirador de partículas adequado ao ar livre ou ao varrer cinzas: As máscaras cirúrgicas padrão deixam grandes espaços nas bochechas que permitem que o vidro vulcânico fino entre nas vias respiratórias. Use uma máscara N95, N99 ou P100 aprovada pelo NIOSH (Estados Unidos), uma máscara EN 149 FFP2 ou FFP3 (Europa/Reino Unido) ou uma máscara P2 (Austrália/Nova Zelândia), apertando firmemente a ponte metálica do nariz e usando ambas as tiras de cabeça.
• Máscara improvisada de emergência se não houver N95 disponível: Dobre uma camiseta grossa de algodão, bandana ou pano de prato em 4 a 8 camadas, umedeça-a levemente com água limpa (não encharcada, o que bloqueia a respiração, apenas úmida o suficiente para que partículas finas de cinza grudem nas fibras úmidas e a água neutralize gases ácidos solúveis como dióxido de enxofre) e amarre-a confortavelmente sobre o nariz e a boca.
• Crises de asma e bronquite de alto risco: Mesmo pessoas com infância leve asma que não precisam de um inalador há anos sofrem rotineiramente broncoespasmo agudo grave minutos após respirarem cinzas vulcânicas ou gás dióxido de enxofre (\(SO_2\)). Mantenha sempre os inaladores de resgate (albuterol/salbutamol) no bolso e permaneça estritamente dentro de uma sala fechada até que as cinzas assentem.

2. Proteção ocular: por que as lentes de contato causam abrasões graves na córnea¶

Nunca use lentes de contato durante ou vários dias após a queda de cinzas vulcânicas. Fragmentos microscópicos de vidro vulcânico deslizam sob lentes de contato gelatinosas ou rígidas; toda vez que você pisca, a lente de contato tritura os cacos de vidro na córnea como uma lixa, causando dor profunda e dolorosa abrasões da córnea e queimaduras de ácido químico.

• Mude para óculos e use óculos de proteção sem ventilação ao ar livre: Óculos de esqui, óculos de natação ou óculos de segurança industrial selados continuam soprando cinzas para fora dos olhos.
• If volcanic ash gets in your eyes: Do NOT rub your eyes. Blink rapidly while leaning over a bowl or sink, pull the upper eyelid gently over the lower lashes, and flush the open eye continuously for 10 to 15 minutes with a gentle stream of sterile saline eyewash or clean bottled water poured from the inner corner (near the nose bridge) outward.

3. Protecting drinking water, livestock, and electrical grids¶

• Drinking water and hydrofluoric acid (\(HF\)) toxicity: Disconnect roof catchment gutters from rainwater tanks immediately when an eruption begins. While moderate ash in municipal reservoirs mostly causes cloudiness (turbidity) and slightly acidic taste that water treatment plants can filter out, ash from certain fluorine-rich volcanoes (such as in Iceland, New Zealand, or South America) leaches toxic fluoride into open water troughs and puddles, which can rapidly poison grazing livestock and pets (fluorosis) within hours. Keep all pets and livestock indoors on covered stored feed and clean tap/bottled water.
• Wet ash "flashover" blackouts on power grids: Dry volcanic ash is an electrical insulator, but the moment light rain, mist, or morning dew wets the ash coating high-voltage ceramic insulators on utility poles and transformers, the dissolved acid salts turn the wet ash into a powerful electrical conductor. High-voltage electricity arcs across the wet ash (insulator flashover), blowing out transformers and plunging entire cities into prolonged power outages just when water pumps are needed most. Fill bathtubs, pots, and water jugs with clean tap water as soon as you hear an eruption has occurred, before the ash cloud reaches your town and knocks out the power grid.

Safe post-eruption ash cleanup and vehicle protection rules¶

Once ashfall stops, cleanup requires patience and strict dust suppression so you do not aerosolize the settled glass shards back into your lungs:

• Mist ash lightly with water before sweeping: Never dry-sweep or use a leaf blower on volcanic ash; leaf blowers create blinding, lung-damaging silica clouds. Use a garden hose nozzle or spray bottle to lightly dampen the ash surface (do not flood it into mud), then shovel it into heavy-duty plastic bags (filling each bag only half full, as a full trash bag of volcanic ash weighs 40 to 60 kilograms / 90 to 130 pounds and will rip open or injure your back).
• Never wash volcanic ash down household sinks, toilets, or street storm drains: Ash settles in pipe traps and municipal sewer mains and hardens into concrete.
• Clean household appliances with a vacuum HEPA filter or compressed air, never wipe dry glass with a cloth: Wiping dry ash off car windshields, eyeglasses, solar panels, or camera lenses with a rag or dry windshield wipers grinds permanent scratches into the glass. Rinse generously with a hose first, or blot gently with wet sponges.
• If you had to drive in ash: Replace the engine air filter and cabin air filter immediately, change the engine oil and oil filter, and have a mechanic pressure-wash the brake pads, rotors, and alternator housing before normal driving.

Perguntas frequentes¶

Fontes verificadas¶

• United States Geological Survey (USGS) Volcano Hazards Program: Living with Volcanic Risk: Lahars, Pyroclastic Flows, and Volcanic Ash (Tephra) Roof Load and Cleanup Guidelines.
• International Volcanic Health Hazard Network (IVHHN), World Health Organization (WHO), and Cities and Volcanoes Commission: The Health Hazards of Volcanic Ash: A Guide for the Public and Guidelines on Preparedness Before, During, and After an Ashfall.
• Federal Emergency Management Agency (FEMA) and Ready.gov (United States): Volcano Preparedness, Vertical Evacuation for Lahars, and Structural Snow/Ash Load Safety.
• GNS Science (Te Pū Ao) and National Emergency Management Agency (NEMA, New Zealand): Volcanic Ashfall Impacts on Critical Infrastructure, Roof Collapse Thresholds, and Agricultural Water Safety.
• International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies (IFRC, International): Disaster Response Protocols for Explosive Volcanic Eruptions and Lahar Evacuation.

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