Deformaciones en áreas volcánicas: una aproximación numérica para su predicción en el volcán Teide (Tenerife, Islas Canarias)

Abstract

[ES] El estudio de áreas volcánicas activas depende tanto de la disponibilidad de observaciones físicas de los cambios que se producen en el medio natural como de la interpretación de estos cambios. Así, hoy en día, el desarrollo y aplicación de técnicas geodésicas espaciales, como el GPS (Global Positioning System) o el InSAR (Interferometry with Synthetic Aperture Radar), proporciona una visión sin precedentes de las deformaciones en zonas volcánicas. Estas deformaciones son el reflejo de distintos procesos de origen tectónico, magmático e hidrotermal, de difícil observación y registro, que se producen en el interior del medio. En este sentido, el desarrollo de modelos para la predicción de deformaciones permite establecer un enlace directo entre los procesos observados en superficie y los que se producen en profundidad, lo que podría resultar crucial para la evaluación de riesgos volcánicos. En este trabajo, nos planteamos el desarrollo de un modelo físico para estudiar las deformaciones elásticas consecuencia de una variación de presión en el medio. Este modelo lo hemos implementado numéricamente mediante el Método de Elementos Finitos (FEM). La utilización del FEM permite considerar distintas características estructurales y morfológicas del medio así como sus heterogeneidades mecánicas. La simulación de deformaciones en Tenerife (Islas Canarias), considerando diferentes hipótesis sobre el medio, nos permite concluir que las predicciones de un modelo pueden describir de forma muy precisa cualquier conjunto de datos observacionales. Sin embargo, la exactitud de estas predicciones va a depender de las hipótesis realizadas sobre el medio.

[EN] Active volcanic areas study comprises both, observation of physical changes in the natural media and the interpretation of such changes. Nowadays, the application of spatial geodetic techniques, such as GPS (Global Positioning System) or InSAR (Interferometry with Synthetic Aperture Radar), for deformation understanding in volcanic areas, revolutionizes our view of this geodetic signals. Deformation of the Earth's surface reflects tectonic, magmatic and hydrothermal processes at depth. In this way, the prediction of volcanic deformation through physical modelling provides a link between the observation and depth interior processes that could be crucial for volcanic hazards assessment. In this work, we develop a numerical model for elastic deformation study. The Finite Element Method (FEM) is used for the implementation of the numerical model. FEM allows to take into account different morphology, structural characteristics and the mechanical heterogeneities of the medium. Numerical simulations of deformation in Tenerife (Canary Islands) taking into account different medium hypothesis allow us to conclude that the accuracy of the predictions depends on how well the natural system is described.