Project

Discipline

lahars; multi-hazard assessment; modeling; tephra ; probabilistic analysis; Puyehue-Cordon Calle Volcanic Complex; vulnerability; risk reduction; fragility curves; volcanic risk; impact

Lead
Come dimostrato dalle crisi vulcaniche recenti dei vulcani Eyjafjallajökull (Islanda, 2010) e Cordón Caulle (Cile, 2011), le eruzioni esplosive anche di moderata intensità possono paralizzare interi settori economici, e, in particolar modo, il commercio, l’agricoltura, il turismo e i trasporti, e creare notevoli danni alle infrastrutture e alla salute, sia di persone che di animali. Le analisi di rischio degli ultimi decenni si sono spesso limitate allo studio della pericolosità di queste eruzioni, ovvero della loro probabilità di accadimento, della descrizione dei parametri fisici associati, come massa eruttata e altezza della colonna eruttiva, e dello studio della distribuzione dei prodotti vulcanici, come la dispersione della cenere. Tuttavia, misure di mitigazione efficicaci dei rischi vulcanici necessitano anche di studi multidisciplinari che possano descrivere e quantificare l’interazione delle eruzioni con i sistemi urbani e socio-economici più esposti.
Lay summary
Soggetto e obiettivo Il nostro obiettivo principale è lo sviluppo di una nuova strategia multidiscipliare per l’analisi del rischio vulcanico che combini la valutazione della pericolosità con valutazioni di vulnerabilità e resilienza utilizzando l’eruzione del 2011 del vulcano Cordón Caulle (Cile) come caso studio. Più precisamente, redigeremo mappe di pericolosità per flussi di fango (lahars) e per la ricaduta e la rimobilizzazione di cenere vulcanica, che sono stati le cause principali dei danni associati con questa eruzione, che combineremo con la valutazione di vulnerabilità e resilienza per generare mappe di rischio, necessarie per mitigare gli effetti di posibili eruzioni future. La combinazione della valutazione di pericolosità con gli studi di vulnerabilità e resilienza verrà fatta grazie alla costruzione di curve di fragilità che permettono di descrivere la probabilità di subire determinati danni fisici o socio-economici in relazione a fenomeni vulcanici specifici, come ad esempio l’accumulo di cenere o il passaggio di flussi di fango.   Contesto socio-scientifico Il nostro lavoro permetterà di estendere gli studi di analisi di rischio vulcanico includendo aspetti urbanistici e socio-economici spesso ignorati in precedenza che serviranno sia per la gestione locale dei rischi vulcanici sia a stimolare la comunità scientifica internazionale verso nuove direzioni di ricerca che possano favorire lo sviluppo di strategie sostenibili per la gestione dei rischi naturali in genere. I risultati attesi permetteranno anche una migliore comprensione di fenomeni vulcanici poco studiati, come la rimobilizzazione di cenere per mezzo dei venti atmosferici, e dell’interazione fra fenomeni vulcanici multiplici, come caduta di cenere, rimobilizzazione di cenere e colate di fango (lahars).

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Last update: 09.10.2015

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The science of risk assessment is relatively young in studies of natural hazards and existing methods are mostly adapted from the financial industry. No comprehensive method is widely accepted and, while several models identify some individual aspects of hazard and vulnerability, they lack inclusion of key indicators of both vulnerability and resilience. This obscures our understanding of the real risk we face by natural hazards. Improvements are therefore needed in techniques for risk assessment. Recent eruptions of Eyjafjallajökull, Iceland (2010) and of Cordón Caulle, Chile (2011) demonstrated that society faces great risk from even small to moderate size eruptions. For example, the total impact on global GDP through the April-May 2010 Eyjafjallajökull eruption was US$5 billion! Improving methods for assessing risk will allow us to better utilize available resources for reducing risk. We therefore propose to develop a new framework for the assessment of volcanic risk that integrates relevant conditions of hazard(s), built environment (buildings and infrastructures), ecosystem, socio-economic factors and resilience to compile thematic risk maps. Such a model will be applied and validated on the Puyehue-Cordón Caulle Volcanic Complex (PCCVC) of Chile. We have assembled a multi-disciplinary team from physical and social sciences, planning and economics with considerable international experience in studies of volcanic hazards and vulnerability that will work together with national and international agencies for risk reduction. Cordón Caulle (CC) volcano, part of the PCCVC, erupted explosively in 2011 after decades of repose, generating multiple hazards that occurred over multiple temporal and spatial scales. The eruption caused widespread social and economic impacts both nationally and internationally. Due to prevailing wind patterns, volcanic ash was mostly dispersed across a wide region of Argentina. In addition, during and after the eruption, the fine ash accumulated on the ground surface was and continues to be remobilized by strong winds and vehicular traffic, causing additional impacts over greater land areas even at large distances from the volcano. The CC eruption demonstrated the complex connection amongst hazards and physical, social, economic and systemic vulnerabilities that provides an opportunity to gather fundamental insights into their contributions to short- and long-term volcanic risk. Furthermore, 112 volcanoes located along the Andes between Chile and Argentina have erupted in the Holocene period, with the potential to affect ~800,000 people distributed along the border.Our goal is to develop an integrated risk-analysis framework adapted to a volcanic context that combines hazard assessment with vulnerability and resilience assessment. Specific objectives are to: i) compile a hazard assessment of the PCCVC for tephra primary sedimentation, atmospheric dispersal and resuspension and lahars; ii) conduct physical and systemic vulnerability assessments related to each volcanic hazard based on dedicated fragility curves combined with resilience capacity to recover after an event; iii) combine outcomes of i) and ii) to compile thematic-risk maps which will be used to quantify critical risk parameters (e.g., value of damages, loss of buildings, loss of agricultural land); and iv) transfer our research findings to national authorities in Argentina and more widely through our Geneva-based Disaster Risk Reduction partners, publications and scientific conferences.The intellectual merit of this project is that scientists with specific disciplinary skills will develop a new risk assessment tool that incorporates important indicators of vulnerability and resilience. We will do so by exploring a major international question: how to reduce short- and long-term volcanic risk in terms of human suffering and monetary damages? The results will be readily generalizable to other areas and other hazards. Broader impacts include that the findings will serve as a platform for developing multiple-hazard volcanic risk assessment and reduction models with tremendous potential for real life application for hazards in Argentina and worldwide.