Miembros del área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) participaron, del 23 al 27 de abril de 2025, en la 90.ª Reunión Anual de la Sociedad de Arqueología Americana (Society for American Archaeology, SAA), celebrada en la ciudad de Denver, Colorado. En el marco de este importante encuentro académico, se rindió un homenaje especial al Dr. Minard L. Hall y a la MSc. Patricia Mothes por sus valiosas contribuciones al desarrollo de la vulcanología aplicada a la arqueología en el Ecuador.

Figura 1. La MSc. Patricia A. Mothes al lado de los coordinadores de la sesión, Dr. David Brown y Dr. William Pratt de la Universidad de Texas en Austin.

Este reconocimiento destacó la importancia del trabajo interdisciplinario impulsado por ambos investigadores, el cual ha sido fundamental para profundizar en la comprensión de la dinámica volcánica y las interacciones entre humanos y volcanes a lo largo del tiempo en Ecuador y el mundo.

Durante el simposio, especialistas de diversas disciplinas presentaron investigaciones centradas en los impactos de la actividad volcánica en distintos ámbitos, desde los ecosistemas, procesos de despoblación, hasta su influencia en conflictos armados, sistemas de creencias y prácticas rituales. En total fueron presentados catorce charlas.

Figura 2. Asistentes de la sesión Dr. Prof. James Zeidler (Univ. de Illinois) y Prof. Gregory Knapp (Univ. de Texas at Austin), quienes han contribuido notablemente en sus investigaciones arqueológicos a lo largo de 45 años relacionadas con los impactos volcánicos en culturas tempranas en Ecuador.

En este marco, la PhD Silvia Vallejo expuso un estudio sobre la dispersión de cenizas volcánicas a lo largo de la región costera del Ecuador. La investigación analiza las erupciones más importantes ocurridas en los últimos 7000 años y muestra cómo los depósitos de ceniza registrados en sitios arqueológicos de la Costa evidencian el impacto de estos eventos en las culturas preincaicas.

Finalmente, la MSc. Patricia Mothes presentó una ponencia enfocada en la identificación y representación del tamaño de las erupciones volcánicas a través del registro estratigráfico y como este pudo tener implicaciones arqueológicas. Basándose en el análisis de depósitos de ceniza, su estudio revela que en los últimos 7000 años se han producido al menos 11 “mega erupciones” en el país, así como unas 125 erupciones con un Índice de Explosividad Volcánica (VEI) de 3 a 4, lo que corresponde a una ocurrencia aproximada de una erupción de este tipo cada 50 años.

Figura 3. Ponencia de la MSc. Patricia A. Mothes acerca de cómo los tamaños de las erupciones cuentan el registro arqueológico ecuatoriano.

Este evento no solo destacó los avances científicos en la comprensión de las relaciones entre volcanismo y ocupación humana en el pasado, sino que también enfoca la importancia del trabajo colaborativo entre disciplinas como la geología y la arqueología. El homenaje al Dr. Minard Hall (1938-2023) y a la MSc. Patricia Mothes reafirma el legado de su trayectoria científica y su contribución al conocimiento del pasado volcánico del Ecuador y su impacto en las culturas antiguas. La participación del IG-EPN en esta reunión internacional consolida su rol como referente regional en el estudio de los volcanes y su vínculo con la historia humana.

P. Mothes, A. Chiluisa
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El jueves 15 de mayo de 2025, un grupo de técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizó una expedición al interior del cráter del volcán Guagua Pichincha para medir la composición de los gases que emanan los campos fumarólicos.

Figura 1.-Base del cráter del Guagua Pichincha, la mañana del 15 de mayo de 2025. M. Almeida (IG-EPN).

Los técnicos ingresaron al cráter en horas de la madrugada y llegaron hasta el fondo alrededor de las 10 de la mañana para realizar las actividades de vigilancia. Durante su permanencia en el interior del cráter recolectaron muestras de gas mediante diferentes técnicas de muestreo directo. Adicionalmente, realizaron mediciones de temperatura mediante el uso de termocuplas y cámara térmica.

Figura 2.- Muestreo directo de fumarolas con el método de la botella de Giggenbach. Fotos: M. Almeida, F. Vásconez (IG-EPN).

También se realizaron mediciones MultiGAS para obtener las concentraciones ambientales y las razones entre las especies gaseosas emitidas por el volcán. Ya en horas de la tarde, los técnicos emprendieron el camino de regreso hacia la sede del Instituto Geofísico en Quito.

Figura 3.- Técnicos del IG-EPN realizan mediciones de temperatura de manera remota usando cámara térmica y realizan mediciones de gas en la base del cráter con instrumentos MultiGAS. Fotos: D. Sierra (IG-EPN).

Las muestras de gas recolectadas serán analizadas en laboratorios de los colaboradores del IG-EPN en Europa y los datos instrumentales están siendo procesados por los técnicos para tratar de entender lo que sucede al interior del volcán. El Instituto Geofísico recuerda a la población que el acceso para actividades recreativas al interior del cráter se encuentra restringido, debido a los múltiples peligros que supone el ingreso de personas al cráter de un volcán catalogado como activo, tal como lo describe la señalética colocada en la entrada del Refugio.

Figura 4.- Señalética de prohibición de entrada al cráter del Guagua Pichincha, realizada por sugerencia del Geofísico y la SGR. Foto: D. Sierra (IG-EPN).

Recientemente, se cumplieron 30 años del terrible suceso en el que dos vulcanólogos del Instituto Geofísico perdieron la vida en éste mismo volcán, debido a una explosión freática ocurrida la mañana del 12 de marzo de 1993. Éste es solo un recordatorio de los riesgos inherentes de ingresar al cráter de un volcán activo, de los cuales incluso los entes científicos no se encuentran exentos. Para mayor información visita el siguiente enlace: https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/2033-30-anos-del-fallecimiento-de-dos-tecnicos-del-ig-epn-en-el-crater-del-guagua-pichincha-los-peligros-de-ingresar-a-un-crater-volcanico-activo.

El volcán Guagua Pichincha presenta, al momento, una Actividad Superficial catalogada como Baja sin cambios y Actividad Interna Baja sin cambio. El Instituto Geofísico mantiene la vigilancia 24/7 de éste y los demás volcanes del arco volcánico ecuatoriano e informará en caso de presentarse novedades.

D. Sierra, F. Vásconez, M. Almeida.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Un equipo de técnicos del área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizó una campaña de mediciones de CO₂ difuso (dióxido de carbono) y muestreo de aguas en la Laguna de Cuicocha (Fig. 1) entre el 23 y 24 de abril del 2025.

Esta campaña se realizó gracias al apoyo logístico del GAD Municipal de Santa Ana de Cotacachi y la Empresa Pública de Energía Renovable y Turismo, Cotacachi E.P. quien prestó las facilidades para el transporte acuático de los funcionarios.

Figura 1.- Medición de CO₂ difuso con el método de la campana de acumulación. Foto: M. Almeida/ IG-EPN.

La ejecución de esta campaña es parte del Proyecto de Investigación (PIGR 22-02) correspondiente al Estudio Multidisciplinario de Lagos Cratéricos del Ecuador, un proyecto financiado por el Vicerrectorado de Investigación de la EPN y el Proyecto ECLAIR financiado por el Instituto Francés para el desarrollo (IRD). Las mediciones de CO₂ difuso en Cuicocha se realizan mediante el método de la “campana de acumulación” (Fig. 2), donde una campana de aluminio atada a un dispositivo de flotación recoge el gas volcánico emitido a través del agua, y lo conduce a un espectrómetro portátil que analiza su concentración. Las series de concentración vs. tiempo permiten determinar el flujo de gas en cada punto.

Figura 2.- Medición de flujo de CO₂ y temperatura del agua. Fotos: M. Almeida, D. Sierra/ IG-EPN.

Durante la campaña de abril de 2025 se llevaron a cabo un total de 101 mediciones distribuidas en una malla regular sobre la superficie de la laguna (Fig. 3). Al momento de la emisión de esta publicación, los datos están siendo procesados para luego generar el informe correspondiente.

Figura 3.- Puntos de medición de flujo y temperatura realizados durante la campaña de abril de 2025. M. Almeida, D. Sierra/IG-EPN.

Los trabajos de vigilancia también comprenden el muestreo de agua de la laguna en la zona de burbujeo localizada al noroccidente del Islote Yerovi. La muestra será procesada en el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la EPN, en donde se realizará el análisis químico para la determinación de elementos mayoritarios.

Figura 4.- Técnicos del IG-EPN revisan depósitos eruptivos del Complejo Volcánico Cotacachi-Cuicocha en la comunidad de Moraspungo, a la derecha se observa un ejemplo de lapilli acrecionario, típico de erupciones explosivas en ambientes acuosos. Fotos: D. Sierra/ IG-EPN.

El proyecto PIGR 22-02 no solo incluye la vigilancia e investigación de las emisiones gaseosas en la laguna de Cuicocha, sino que también incluye la realización de nuevos estudios geológicos (Fig. 4) que permitirán un mejor entendimiento sobre la evolución del Complejo Volcánico Cotacachi Cuicocha y su actividad eruptiva más reciente.

D. Sierra, S. Hidalgo, M. Almeida
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, trabaja de en coordinación con otros entes nacionales e internacionales en proyectos que contribuyan a la reducción de los riesgos, de la población que se encuentra expuesta a amenazas sísmicas y volcánicas.

Figura 1.- Volcán Cotopaxi con emisión de gases el 21/09/2025 Foto: B. Bernard (IG-EPN).

En esta ocasión, el Instituto Geofísico ha venido colaborando desde finales de marzo de 2025 con la Dirección de Fortalecimiento y Desarrollo de Capacidades en Gestión de Riesgos de SGR, en el proyecto “Fortalecimiento del conocimiento volcánico en el Ecuador para disminuir el riesgo de desastres en la población”. Este proyecto intenta comunicar de manera asertiva y concientizar a la población sobre las potenciales amenazas del Volcán Cotopaxi.

Figura 2.- Técnicos del IG-EPN se reúnen con técnicos del Parque Nacional Cotopaxi y de la coordinación Zonal 3 de la SGR para definir potenciales lugares para la instalación de los tótems (Fotos: D. Bustos/SGR-CZ3, D. Sierra/IG-EPN).

El proyecto contempla la implementación de tótems informativos sobre el volcán Cotopaxi, mostrando sus características, su historia y su actividad. Los contenidos, así como las posibles localizaciones han sido propuestas por el geofísico a la SNGR, para su consideración e implementación.

Figura 3.- Técnicos del IG-EPN y SGR se reúnen con técnicos de la UGR de Latacunga para analizar posibles locaciones para la instalación de los tótems (Fotos: M. Córdova, D. Sierra/IG-EPN).

Se prevé la instalación de las menos 3 galerías de 6 tótems cada una en el Parque Nacional Cotopaxi, en el Centro de Latacunga, y en el Centro de Salcedo, por considerarse zonas altamente sensibles. El objetivo es fortalecer los conocimientos de las comunidades de la provincia de Cotopaxi para prevenir y responder ante una posible erupción del volcán Cotopaxi.

Figura 4.- Técnicos visitan el nuevo boulevard que se construye en la esquina de la Av. Eloy Alfaro y 5 de Junio en Latacunga, para analizar la posibilidad de instalar los tótems en esta zona. Foto: D. Sierra /IG-EPN.

El 07 de mayo de 2025 un grupo de técnicos del IG-EPN realizó un reconocimiento de campo en compañía de miembros de la Secretaría Nacional de Gestión de Riesgo Zona 3, Parque Nacional Cotopaxi, así como miembros de las UGR de los cantones Latacunga y Salcedo, para buscar las localizaciones más adecuadas para la instalación de estos tótems.

Figura 5.-Técnicos del IG-EPN y SGR se reúnen con técnicos de la UGR de Salcedo para analizar posibles locaciones para la instalación de los tótems en el Parque de la Familia (Fotos: D. Sierra, M. Córdova /IG-EPN).

Pero no solo eso, los tótems además de informativos, pretenden tener un buen aspecto estético y mostrar bellas fotografías del Cotopaxi, ayudando a mejorar el ornato de las zonas y colaborando a fomentar el turismo.

D. Sierra, M. Córdova.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

REPORTE DE ACELERACIONES DEL SISMO DE ESMERALDAS DEL 25 DE ABRIL DE 2025

El viernes 25 de abril de 2025 a las 06h44 (tiempo local, TL) se registró un sismo de magnitud 6.1 Mw (magnitud momento), cuyo epicentro (estrella roja en Figura 1) se localizó 15 km al norte del centro de la ciudad de Esmeraldas.

Este evento estuvo asociado a la liberación de esfuerzos acumulados por la convergencia de la placa oceánica Nazca y la placa continental Sudamericana a una velocidad de movimiento de ~ 5.6 cm/año. Debido a este proceso, históricamente, las costas de las provincias de Esmeraldas y Manabí han experimentado varios terremotos con magnitudes mayores a 7.7 (1906, 1942, 1958, 1979, 2016), entre estos, el evento del 31 de enero de 1906 ha sido el más grande ocurrido en el Ecuador, con una de magnitud momento de 8.4 (https://phys.org/news/2017-04-major-earthquakes.html).

Figura 1. Ubicación del sismo principal (estrella roja) de magnitud 6.1 Mw ocurrido el 25 de abril de 2025 y sus réplicas (círculos rojos). Las líneas discontinuas negras señalan los trazos de fallas (inferidas) en la zona. Los triángulos verdes marcan la ubicación de las estaciones sísmicas y acelerográficas analizadas en el presente informe.

Posterior a este evento y hasta la publicación del presente informe, la Red Nacional de Sismógrafos (RENSIG), ha localizado 18 réplicas con magnitudes entre 2.0 MLv y 4.0 MLv (Figura/Tabla 2 y círculos rojos en Figura 1).

Figura / Tabla 2. Parámetros del sismo principal (resaltado en rojo) y réplicas localizados en base a la información de la RENSIG.

Red de Monitoreo

El sismo principal y sus réplicas fueron registrados por las estaciones de la Red Nacional de Sismógrafos (RENSIG) y la Red Nacional de Acelerógrafos (RENAC). El cálculo de picos de aceleraciones máximas se realizó en los registros de las estaciones acelerográficas ubicadas dentro de un radio de 100 km con respecto al epicentro del sismo (triángulos verdes en Figura 1). La lista de estaciones usadas se detalla en la Figura/Tabla 3.

Figura / Tabla 3. Listado con la red, código y distancia epicentral (km) usadas en el análisis de aceleraciones máximas. La ubicación geográfica de las estaciones se muestra en la Figura 1.

Parámetros del sismo

El sismo del 25 de abril se originó a las 06h44 (TL). La magnitud medida en las componentes verticales de los sismogramas (MLv) se calculó en 6.0, mientras que la magnitud momento (Mw) calculada en base a la inversión de los registros sísmicos fue de 6.1 (panel superior en Figura/Tabla 4). El sismo se localizó con 117 fases en las coordenadas –79.6903 y 1.0978 (estrella roja en Figura 1), a 28 km de profundidad. El mecanismo focal (Figura/Tabla 4), obtenido por medio de la inversión de formas de onda, muestra un movimiento principalmente inverso, debido a un sistema en compresión, que concuerda con el movimiento en la zona de
subducción.

Figura / Tabla 4. Mecanismo focal inverso (panel superior) obtenido mediante inversión de formas de ondas (panel inferior) usando el método SWIFT.

Cálculo de picos de aceleración

Los picos de aceleración (PGAs, en cm/s^2) se calcularon a partir de los acelerogramas del sismo en las estaciones listadas en la Figura/Tabla 3. Los valores de los PGAs se los obtuvieron filtrando previamente las señales entre 0.02 y 20 Hz y corrigiendo la respuesta instrumental de los equipos. Para las estaciones usadas, también se calculó las componentes radial y tangencial, considerando la ubicación de la estación respecto al epicentro del sismo.

En la estación más cercana al epicentro del sismo (AES1, 15.09 km), se obtuvo un valor de aceleración pico de 355.27 cm/s^2 en la componente tangencial, siendo este valor el más alto de aceleración registrado en las redes del Instituto Geofísico, para este sismo.

Para los registros de las estaciones ATON, AATC, ASAM, ESM1 y ALOR se observa como el valor pico de aceleración decrece en función de la distancia epicentral (Figura/Tabla 5).

Figura / Tabla 5. Valores pico de aceleración (eje y, cm/s^2) en función de la distancia epicentral (km). El color y el símbolo muestran la componente en la que se midió el valor más alto por estación.

La Figura/Tabla 6 muestra los valores de aceleración pico para cada componente de cada una de las estaciones usadas en el análisis.

Figura / Tabla 6. Listado con el código de estación y el pico de aceleración por componente. La distancia es epicentral y está en km, mientras que los picos de aceleración por componente se presentan en cm/s^2.

Pseudo-espectros de respuesta

Los pseudo-espectros de respuesta sirven como una aproximación (simplificación) de como las estructuras con diferentes periodos naturales de vibración oscilan en respuesta a un sismo. Las curvas de aceleración pseudo-espectral se las calcularon en las componentes horizontales de las estaciones, considerando un valor de amortiguamiento del 5%.

La Figura/Tabla 7 muestra los acelerogramas del sismo y los pseudo-espectros de respuesta calculados para las componentes este y norte de la estación AES1.

Figura / Tabla 7. Acelerogramas del sismo registrado en las componentes este (HNE) y norte (HNN) en la estación AES1 (panel superior), junto con los pseudo-espectros de respuesta elástica calculados (panel inferior).

Para la componente tangencial de la estación AES1 el valor máximo de aceleración pseudo-espectral (PSa) es de 1327.58 cm/s^2 en la frecuencia de 2.38 Hz (0.42 s), mientras que en la componente este de la estación ATON el valor máximo de PSa fue de 514.53 cm/s^2 a una frecuencia de 3.85 Hz (0.26 s). A una distancia epicentral cercana a los 100 km, en la componente norte de ALOR el valor máximo de PSa de 51.53 cm/s^2 se lo observa a 3.33 Hz (0.30 s).

La Figura/Tabla 8 muestra los valores máximos de aceleración pseudo-espectral (PSa) y sus frecuencias correspondientes (Hz) calculados a partir de los acelerogramas.

Figura / Tabla 8. Listado con el código de estación, componente y pico de aceleración (PGA, cm/s^2), junto con el valor máximo de aceleración pseudoespectral (PSa, cm/s^2), frecuencia (Hz) y periodo estructural (s).

Duración significativa

A partir del cálculo de la intensidad de Arias se obtuvo la duración significativa del registro del sismo en cada estación. La duración significativa corresponde al intervalo de tiempo entre el 5% y 95% de la curva normalizada de la intensidad de Arias, y este valor (en segundos) se relaciona con la duración de la fase más energética del sismo.

La Figura/Tabla 9 muestra los acelerogramas del sismo, registrado en la componente este de la estación AES1 y en la componente norte de la estación ALOR, junto con las curvas de la intensidad de Arias, resaltando la duración significativa en cada registro.

Figura / Tabla 9. Acelerogramas e intensidad de Arias normalizada para la componente este (HNE) de la estación AES1 (panel superior) y la componente norte (HNN) de la estación ALOR (panel inferior). La duración significativa está resaltada en gris, siendo 13.74 s para AES1 y 81.43 s para ALOR.

La duración significativa para cada componente de cada estación es presentada en la Figura/Tabla 10, donde se observa que las estaciones con PGAs más altos, en general, presentan los tiempos más cortos.

Figura / Tabla 10. Duración significativa calculada (en segundos) a partir de la curva normalizada de Arias entre el 5% y el 95% para las componentes de cada estación.

Conclusión

El sismo registrado el 25 de abril de 2025, se relaciona al proceso de subducción y se localizó al norte de la ciudad de Esmeraldas. La magnitud, distancia y profundidad del sismo hicieron que sea ampliamente sentido y los picos de aceleración medidos ayudan a explicar los daños observados.

El análisis de los registros acelerométricos muestra que los valores de los picos de aceleración van decreciendo con la distancia. La variación de la energía sísmica liberada, estimada a partir de la intensidad de Arias, permitió calcular la duración significativa del sismo, mostrando que en los puntos de máxima aceleración se tienen tiempos menores.

Dentro del análisis realizado, se observa que los picos de aceleración pseudo-espectral se localizan con frecuencias entre 2 y 6 Hz.

NOTA: Los acelerogramas usados en este informe pueden descargarse desde el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/registrosacelerograficos/formulario-registros-acelerograficos.

Para acceder a los datos es necesario crear un usuario en nuestra página web. Una vez creado el usuario, se navega en el menú de la izquierda al enlace de interés.

El Instituto Geofísico se encuentra monitoreando y cualquier novedad será informada.

Jefe T.; Analista V.
PACHECO D, ACOSTA V
Colaboradores del Informe
CÓRDOVA A, SEGOVIA M, VACA S, VIRACUCHA C
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional