El 26 de abril de 2024, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) participaron de la “Primera Plataforma de Diálogo Nacional Sobre Acciones Anticipatorias” organizado por la Cruz Roja Ecuatoriana. El objetivo de este evento era promover un espacio de encuentro entre diversas instituciones: públicas, humanitarias, científicas, y comunitarias a través del intercambio de conocimiento y experiencias, que faciliten acuerdos para la implementación de mecanismos innovadores y permitan la reducción del impacto en las poblaciones en condición de riesgo y sus medios de vida.

El IG-EPN participó con un stand (Fig. 1), mediante el uso de maquetas e infografías dio a conocer al público sobre la labor del Instituto y sobre los peligros Sísmicos y Volcánicos. También se entregó trípticos y folletos con información importante sobre los volcanes y sismos en Ecuador.

Figura 1.- A) Fis. Santiago Aguaiza en el stand del IG-EPN. B) Ing. Josué Salgado del IG-EPN impartiendo una explicación a miembros de la Cruz Roja Ecuatoriana y visitantes del Programa Acciones Anticipatorias de Perú (Foto: E. Telenchana/IG-EPN).

Por otro lado, el MSc. Edwin Telenchana participó como ponente en la sesión “Iniciativas innovadoras de acción anticipatorias en Ecuador” (Fig. 2), presentando el tema “Formación de Formadores”, el cual busca capacitar a Profesionales (Docentes) para que más personas tengan una mejor comprensión del Peligro Sísmico y Volcánico, y puedan compartir el conocimiento adquirido, y de esta manera tener un mayor alcance en la población, para que esté preparada y así minimizar los efectos negativos de eventos adversos, como erupciones volcánicas y terremotos, sobre la salud y los medios de vida (Fig. 3). Además, participó de la sesión “De la acción a la experiencia (Voces Comunitarias)” con el tema “Red de Observadores Volcánicos”, personas voluntarias capacitadas en el peligro volcánico, que trabajan de la mano del IG-EPN para reportar las observaciones de su localidad.

Figura 2.- Momentos durante la ponencia del MSc. Edwin Telenchana en el evento (Fotos: B. Bernard/IG-EPN).

Figura 3.- Momentos durante los Talleres Formación de Formadores a Docentes (Fotos: IG-EPN).

El PhD. Benjamin Bernard participó en la sesión “Ciencia y Acción Anticipatoria: La visión de las Instituciones Científicas” en la que presentó el rol del Instituto Geofísico en el desarrollo e implementación del primer Plan de Acciones Tempranas (PAT) de la Cruz Roja a nivel mundial sobre ceniza volcánica. También participó en el panel “Estrategias y desafíos para la integración de la Acción Anticipatoria en el sistema de Gestión de Riesgos de Ecuador” (Fig. 4).

Figura 4.- Momentos durante las ponencias del PhD. Benjamin Bernard en el evento. (Fotos: S. Aguaiza y E. Telenchana/IG-EPN).

E. Telenchana, J. Salgado. S. Aguaiza, B. Bernard.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Anais Vásconez, investigadora del IG-EPN fue acreedora de una beca para realizar su investigación sobre cinco grandes erupciones del Cotopaxi en el "Laboratoire Magmas et Volcans" (LMV, Université Clermont Auvergne-CNRS-IRD) en Francia. Esta beca fue posible gracias a la generosa donación de la productora y directora del documental “Fire of Love”, el cual es una conmemoración de la intrépida vida de Maurice y Katia Krafft, dos vulcanólogos franceses que dedicaron sus vidas a captar imágenes y videos de erupciones volcánicas con el fin de comprender los procesos volcánicos y comunicar eficazmente los peligros volcánicos. Este trabajo forma parte de la investigación conjunta realizada entre científicos del Instituto Geofísico de la EPN e investigadores del IRD-LMV y contó con la colaboración de la Dra. Federica Schiavi, investigadora del LMV.

El proyecto de investigación se centra en el estudio de inclusiones magmáticas dentro de cristales de piroxeno y plagioclasa recuperados del cascajo expulsado durante las erupciones de 1877, 1853, 1768, 1744 y el siglo X del volcán Cotopaxi.

Las pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer - llamadas inclusiones magmáticas - nos indican qué composición tenía el magma cuando aún estaba a varios kilómetros de profundidad bajo la superficie, algún tiempo antes de la erupción.
El primer análisis que se llevó a cabo en la Universidad de Clermont Auvergne fue de las burbujas de las inclusiones magmáticas con espectroscopía Raman (Figura 1). El propósito de este análisis es medir la cantidad de dióxido de carbono (CO₂) y agua (OH) que pueda haber en las burbujas de las inclusiones.

Figura 1. Izquierda: Análisis por espectroscopía Raman. Derecha: Cristal de plagioclasa visto a través del objetivo del espectroscopio Raman con una inclusión magmática y su burbuja en el centro.

En total, de las más de 70 inclusiones magmáticas analizadas, en 16 se registró la presencia de CO₂. La figura 2 muestra un espectrograma ejemplar correspondiente a la burbuja de una inclusión magmática de la erupción del siglo X.

Figura 2. Espectro Raman de la burbuja de una inclusión de la erupción del siglo X del volcán Cotopaxi. Los dos picos alrededor de 1280 y 1385 (eje horizontal) indican la presencia de CO₂ y la distancia entre ellos (Δ) indica la densidad de CO₂ en la burbuja.

Para poder estimar de manera correcta la cantidad de CO₂ presente en estas gotas de magma atrapadas en cristales al crecer, el siguiente paso consistió en tomar fotos y medidas de las inclusiones y las burbujas que demostraron contener CO₂ (Figura 3).

Figura 3. Izquierda: Captura de fotografías y medidas de las inclusiones con CO2 con un microscopio binocular digital. Derecha: Zoom a una fotografía de una inclusión magmática dentro de un cristal de plagioclasa de la erupción de 1853 y el tamaño de su burbuja (0.012 mm).

En un siguiente paso se seleccionaron seis cristales por erupción (30 en total) para ser fijados en resina, incluyendo cuatro plagioclasas y dos piroxenos. Por otro lado, once cristales, incluyendo entre una y tres plagioclasas por erupción, fueron fijados en el elemento químico Indio (49In) (Figura 4). Estos últimos, al estar fijados en Indio, pueden ser analizados a futuro por espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS, por sus siglas en inglés) con el objetivo de comparar los resultados de los análisis de agua en las inclusiones magmáticas por varios métodos.

Figura 4. Izquierda: Cristales de plagioclasa y piroxenos en contenedores de resina. Derecha: Cristales de plagioclasa fijados a presión en Indium (⁴⁹In).

Además, cada uno de los cristales fue pulido hasta que las inclusiones magmáticas en cuestión estén en la superficie, para que puedan ser analizadas más a detalle en las siguientes semanas. La figura 5 muestra algunos ejemplos de inclusiones magmáticas en superficie.

Figura 5. Inclusiones magmáticas (gris más oscuro) observadas con luz reflejada en la superficie de cristales de plagioclasa y piroxeno de varias erupciones de los últimos 1000 años del volcán Cotopaxi.

Autores: A. Vásconez Müller, S. Hidalgo
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Dentro del proyecto Fire of Love en memoria de los famosos vulcanólogos franceses Maurice y Katia Krafft, una investigadora del IG-EPN fue seleccionada como beneficiaria de una de las becas financiadas por el equipo detrás del reciente documental de National Geographic Documentary Films titulado "Fire of Love". Esta beca permite a la científica del IG-EPN visitar y realizar una investigación en el "Laboratoire Magmas et Volcans" (LMV, Université Clermont Auvergne-CNRS-IRD) en Francia. Adicionalmente, una parte de los análisis es financiada por el Instituto Francés para el Desarrollo (IRD).

El proyecto de investigación consiste en estudiar material volcánico de cinco de las mayores erupciones del volcán Cotopaxi: 1877, 1853, 1768, 1744 y una del siglo X. Para esto, en un primer paso, cascajo de cada una de estas erupciones fue triturado y luego tamizado (Figura 1).

Figura 1. Izquierda: Piroclastos del Cotopaxi seleccionados para ser triturados y extraer sus cristales. Derecha: Tamizaje de la roca triturada.

Luego, dentro de la fracción de 0,5 a 1 mm se separaron los cristales de plagioclasa y piroxeno. Estos cristales fueron pulidos y observados a través de un microscopio binocular para buscar inclusiones magmáticas (Figura 2).

Figura 2. Izquierda: Fragmentos de la roca volcánica triturada con tamaños entre 0,5 y 1mm. Centro: Cristales de plagioclasa seleccionados y separados con pinza. Izquierda: Cristal de plagioclasa con muchas inclusiones magmáticas observado bajo el microscopio.

Las inclusiones magmáticas son pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer. Esto significa que las gotas de magma atrapadas en cristales nos pueden indicar qué composición tenía el magma cuando aún estaba a varios kilómetros de profundidad bajo la superficie, algún tiempo antes de la erupción.

Para este estudio se seleccionaron cristales con inclusiones magmáticas con un tamaño mínimo de 30µm (0,03 mm) con una y hasta máximo tres burbujas, para luego analizar su contenido de volátiles, como lo son el dióxido de carbono, el agua y el dióxido de azufre, entre otros. La figura 3 muestra algunas de las inclusiones magmáticas observadas en cristales de plagioclasa de las erupciones del Cotopaxi, que fueron seleccionadas para estos análisis.

Figura 3. Inclusiones magmáticas observadas en cristales de plagioclasa de varias erupciones de los últimos 1000 años del volcán Cotopaxi.

A. Vásconez Müller, S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 27 de marzo de 2024, Técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) llevaron a cabo una visita a las fuentes de agua y vertientes naturales localizadas en las inmediaciones del volcán Cotopaxi con la finalidad de medir los parámetros fisicoquímicos de las aguas y realizar el muestreo de las mismas.

Figura 1.- Medición de parámetros fisicoquímicos en las aguas de la zona de Hummocks (Foto: M. Almeida /IG-EPN).

Los técnicos recorrieron las fuentes termales, surgentes de agua y drenajes superficiales de la zona. Donde tomaron mediciones de pH, Conductividad y temperatura de las aguas. Adicionalmente se recolectaron muestras que serán posteriormente analizadas en el CICAM (Centro de Investigación y Control Ambiental de la EPN) para conocer la composición de los elementos mayoritarios.

Figura 2.- Medición de parámetros fisicoquímicos y muestreo en la vertiente de Hummocks y la fuente termal del Salitre (Foto: M. Almeida /IG-EPN).

Este tipo de campañas de medición se realizan de manera periódica en los principales volcanes del Arco Volcánico Ecuatoriano con la finalidad de identificar posibles cambios que pudieran presentarse en las fuentes en el caso de ocurrir algún cambio en los niveles de actividad volcánica.

El volcán Cotopaxi atravesó un periodo eruptivo de baja magnitud entre 2022 y 2023. Actualmente permanece en relativa calma y tanto su actividad superficial como interna son catalogadas como: “baja, sin cambios”. Pero no debemos descuidarnos, pues el Cotopaxi es uno de los volcanes más peligrosos del país. Por ello estar informados y educados sobre estos temas es muy importante. ¿Sabes dónde queda tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿la escuela de tus niños? Explora el mapa interactivo: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html

Figura 3.- Conoce el mapa de amenazas del Volcán Cotopaxi.

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

Como parte del monitoreo de rutina que el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realiza en los volcanes del Ecuador, personal del área de vulcanología del IG-EPN realizó trabajos de vigilancia en el Complejo Volcánico Pichincha el día 28 de marzo de 2024. Estos trabajos comprendieron la vigilancia de las anomalías termales del cráter y la visita a las fuentes termales de la zona distal.

A primeras horas de la mañana, los técnicos del área de vulcanología ascendieron al borde occidental del cráter del Guagua Pichincha, para mediante el uso de cámaras infrarrojas realizaron el monitoreo de los campos fumarólicos del interior. Las imágenes permitieron distinguir las ya conocidas anomalías de las fumarolas alineadas, la locomotora, la fumarola de muestreo, y las fumarolas de los domos y de las nacientes del Río Cristal, las cuales no muestran variaciones importantes.

Figura 1.- Monitoreo termal de los campos fumarólicos en el cráter del Guagua Pichincha 28/03/2024 (D. Sierra/ IG-EPN).

Adicionalmente, se llevó a cabo la vigilancia de las fuentes termales de la zona distal, ubicadas al suroccidente del Guagua Pichincha. Se visitaron los balnearios: Urauco, y Las Acacias (Figura 2). Se realizó una medición de los parámetros físico químicos y un muestreo para el análisis de las especies mayoritarias. Los análisis serán realizados en el Centro de Investigación y Control Ambiental de la EPN (CICAM).

Figura 2.- Medición de parámetros fisicoquímicos en las fuentes termales del Balneario Urauco y las Acacias, 28/03/2024 (M. Almeida/ IG-EPN).

Al momento de la emisión del presente informativo la actividad superficial del volcán Guagua Pichincha es catalogada como muy baja sin cambios y la actividad interna como baja, sin cambios. Sin embargo, al tratarse de un volcán activo se recuerda a la población que el descenso al cráter se encuentra restringido.

Figura 3.- Infografía sobre la peligrosidad de ingresar en cráteres de volcanes activos.

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