Dentro de las tareas de vigilancia de las amenazas volcánicas en el Ecuador, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron una nueva campaña de mediciones de gravimetría en el volcán Cotopaxi.

Estas campañas se realizan periódicamente en una red ya definida y permiten evaluar cambios internos en el volcán, para este efecto se emplea un gravímetro relativo.
Los resultados se evalúan complementariamente con el resto de los parámetros de monitoreo que se vigilan permanentemente en el volcán como son: sismicidad, deformación, desgasificación, termografía y actividad superficial.

Las mediciones de gravimetría permiten estimar parámetros como: movimiento de magma, volumen de magma, profundidad y distancia desde el punto de medida y densidad del magma. Para el procesamiento de estos datos es necesario la deformación del volcán, por lo que se instaló una estación temporal GNSS para complementar esta información.
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional extiende un profundo agradecimiento al personal de Aglomerados Cotopaxi S.A., Hostería Hacienda San Joaquín y funcionarios Parque Nacional Cotopaxi, que apoyaron a los técnicos del IG-EPN para realizar esta tarea.

Figura 1. Campaña de medidas con el gravímetro Scintrex CG-5, en los puntos de control del volcán Cotopaxi.

Figura 2. Instalación de una estación GNSS temporal en el volcán Cotopaxi.

Córdova M., Salgado J., Herrera A
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 22 de septiembre de 2023, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron el mantenimiento de la red de cenizómetros ubicados en las comunidades aledañas al volcán Cotopaxi, en las Provincias de Pichincha y Cotopaxi.

Trabajo de campo

El volcán Cotopaxi, ubicado en la provincia del mismo nombre, es uno de los volcanes más peligrosos del país. Actualmente, el nivel de actividad superficial del volcán es considerado como bajo respecto a meses anteriores. Los técnicos han venido realizando la recolección de ceniza y el mantenimiento de la red de cenizómetros de manera periódica desde el inicio de su más reciente periodo eruptivo en octubre de 2022. Mientras que entre noviembre y julio los técnicos del IG-EPN recolectaron entre 20 y 30 muestras de ceniza en cada recorrido, la más reciente visita tuvo como objetivo solamente hacer el mantenimiento de los cenizómetros para mantener la red operativa, ya que no se han presentado emisiones de ceniza en los últimos meses.

Los cenizómetros se encuentran ubicados en lugares como Machachi (La María, Tesalia, San Miguel-El Pedregal, Santa Ana-El Pedregal, Libertad, Jambelí, Aloag), el Parque Nacional Cotopaxi (Acceso Norte, Tambopaxi, Refugio, La Pradera, Limpiopungo, Mariscal Sucre, Carretera), Latacunga (Santa Rita, San Agustín de Callo, San Ramón, Mulaló, Latacunga Centro, El Progreso, Tiopullo, Estación Cotopaxi).

Figura 1. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del cantón Machachi por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez/IG-EPN).

Los cenizómetros son recipientes especialmente diseñados para la recolección de muestras de caídas de ceniza. Los datos obtenidos a través de esta red permiten a los técnicos llevar un control periódico de la dispersión y el volumen de ceniza que emiten los volcanes. Además, permiten recolectar muestras de ceniza volcánica no contaminadas que se analizan posteriormente en laboratorio para conocer su composición y, en base a esto, evaluar la actividad de los volcanes en erupción y la peligrosidad de la ceniza volcánica emitida.

Figura 2. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del Parque Nacional Cotopaxi por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez/IG-EPN).

El mantener la red de cenizómetros del Cotopaxi operativa es esencial para evaluar el impacto de posibles futuras emisiones de ceniza, aunque cabe recalcar que al momento el Cotopaxi se encuentra con una actividad superficial baja.

Figura 3. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del cantón Latacunga por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez/IG-EPN).

E. Telenchana, A. Vásconez.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), entre el 11 y 15 de septiembre de 2023, realizaron la recolección de muestras de ceniza de la erupción del volcán Sangay y el mantenimiento de la red de cenizómetros ubicados en las comunidades al occidente del volcán, en la Provincia de Chimborazo (Fig. 1).

Trabajo de campo
El volcán Sangay, ubicado en la provincia de Morona Santiago, es uno de los volcanes más activos del país. Desde 2019 presenta una actividad eruptiva catalogada como de nivel moderado a alto. Han ocurrido constantes emisiones y caídas de ceniza que han afectado ampliamente a comunidades localizadas al occidente del volcán. La ceniza puede resultar peligrosa para la salud, causando irritación de piel y ojos, así como problemas respiratorios. De igual forma la ceniza ha impactado la agricultura y ganadería. El mantenimiento de los cenizómetros permitió a los técnicos del IG-EPN recolectar muestras de ceniza asociadas a las emisiones ocurridas entre el 20 de junio y el 15 de septiembre de 2023 (Fig. 2). Durante este periodo se han reportado 145 alertas de dispersión de ceniza, las más energéticas alcanzaron los 3000 metros sobre el nivel de cráter, y una distancia de hasta 340 km desde el volcán según los reportes satelitales del Centro de Alertas de Ceniza Volcánica de Washington (Washington VAAC). Estas emisiones de ceniza se dirigieron principalmente hacia el occidente, alcanzando la línea costera y provocando leves caídas de ceniza principalmente en la provincia de Chimborazo.

La red de cenizómetros permitió cuantificar la cantidad de ceniza acumulada durante los últimos tres meses en cada una de las siguientes poblaciones:
• Caída moderada: Curiquinga 01 (327.6 g/m²), San Nicolás (208.4 g/m²), Curiquinga 02 (185.0 g/m²), Retén (172.4 g/m²), San Antonio 01 (166.7 g/m²), Pancún (137.4 g/m²), Guargualla Chico (130.6 g/m²), Cashapamba (105.1 g/m²),
• Caída leve: Guamote (78.6 g/m²), Cebadas (75.2 g/m²), Chauzán 01 (74.8 g/m²), Chauzán 02 (68.7 g/m²), Vía Oriente (57.9g/m²), Cebadas 02 (52.8 g/m²), Palmira Dávalos (47.7 g/m²), Atapo Santa Cruz (30.9 g/m²), Alausí (27.1 g/m²), Pallatanga (20.6 g/m²), Rayoloma (16.8 g/m²), Palmira (15.4 g/m²), 4 Esquinas (12.2 g/m²), Flores (12.1 g/m²), Cumandá (11.3 g/m²)
• Caída muy leve: Huigra (6.6 g/m²), Colta (3.3 g/m²), Punto Cero Atillo (3.3 g/m²), Piscinas de Atillo (2.8 g/m²).

Posteriormente, la ceniza recolectada es analizada en el laboratorio del IG-EPN para determinar su contenido, composición y principales características; esto permite obtener información fundamental para una mayor comprensión y evaluación de la amenaza.

Figura 1. Ubicación de los Cenizómetros del Instituto Geofísico (IG) y de los Observadores Volcánicos (OV) con la carga de ceniza acumulada entre el 20 de junio y el 15 de septiembre 2023 al occidente del volcán Sangay (Fuente: Google Earth Pro).

Los cenizómetros son recipientes especialmente diseñados para la recolección de muestras de caídas de ceniza. Los datos obtenidos a través de esta red permiten a los técnicos llevar un control periódico de la dispersión y el volumen de ceniza que emiten los volcanes. Además, permiten recolectar muestras no contaminadas que se analizan posteriormente en laboratorio para conocer su composición y, en base a esto, evaluar la actividad de los volcanes en erupción y la peligrosidad de la ceniza volcánica emitida.

Figura 2. Mantenimiento por parte del personal del IG-EPN de la red de cenizómetros localizadas al occidente del Volcán Sangay con contenido muy leve a moderado de ceniza en su interior en varias comunidades de la provincia de Chimborazo (Fotos: A. Vásconez y E. Telenchana/IG-EPN).

Así también, los Observadores Volcánicos de varias comunidades de las parroquias Cebadas y Palmira del cantón Guamote procedieron a realizar el mantenimiento de cenizómetros y entregar sus respectivos filtros (Fig. 3).

Figura 3. Mantenimiento de los cenizómetros con los Observadores Volcánicos de varias comunidades de las Parroquias de Cebadas y Palmira. (Fotos: A. Vásconez y E. Telenchana/IG-EPN).

E. Telenchana, A. Vásconez
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Entre el 28 de agosto y el 4 de septiembre de 2023, un grupo internacional de investigadores en ciencias de la Tierra llevó a cabo una misión de campo en el volcán Alcedo, en las Islas Galápagos. El proyecto, dirigido por Mike Stock, del Trinity College de Dublín (Irlanda), tiene como objetivo comprender qué desencadenó las peculiares erupciones de este volcán hace cerca de 100.000 años. Dennis Geist, catedrático emérito de la Universidad de Idaho (EE.UU.) y especialista en la geología de las Islas Galápagos, Marian Holness, profesora de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y especialista en los procesos que tienen lugar en los reservorios magmáticos, y Lydia Whyttaker, actualmente estudiante de doctorado en el Trinity College de Dublín que trabaja en los sistemas magmáticos de los volcanes de las Galápagos, se unieron a la expedición. También formaban parte del grupo Benjamin Bernard, miembro del Instituto Geofísico y especialista en dinámica eruptiva, y Jorge Zambrano, estudiante de la Facultad de Geología y Petróleo, que realiza su trabajo de integración curricular sobre las erupciones riolíticas de Alcedo.

Foto 1: De izquierda a derecha: Novalino Castillo, Lydia Whyttaker, Marian Holness, Mike Stock y Jorge Zambrano (Foto: 29/08/2023, Benjamin Bernard)

Foto 2: De izquierda a derecha: Dennis Geist y Benjamin Bernard (Foto: 04/09/2023, Benjamin Bernard).

Las erupciones estudiadas son de composición riolítica con un alto contenido en sílice, algo muy poco habitual en las Galápagos, donde el magma típico es el basalto. Además, estas erupciones se caracterizan por una dinámica tanto efusiva (con flujos de lava) como explosiva (con grandes explosiones, flujos y caídas de piedra pómez y ceniza).

Foto 3: En primer plano, frente de flujo de obsidiana en la caldera de Alcedo; en segundo plano, cráter y falla en la caldera de Alcedo (Foto: 30/08/2023, Benjamin Bernard).

Foto 4: Depósito de caída de pómez riolítica sobre flujos de lava basáltica en la costa oriental del volcán Alcedo (Foto: 03/09/2023, Benjamin Bernard).

Las erupciones riolíticas de Alcedo de hace 100.000 años casi han extinguido las tortugas gigantes de Alcedo (Chelonoidis niger vandenburghi) y son responsables de su baja diversidad genética. En las condiciones actuales, este tipo de erupción representa una gran amenaza para la fauna local, así como para la población y actividades como el turismo, la agricultura y la pesca. Sin embargo, la probabilidad de que se produzca una erupción de este tipo es muy baja. Es importante recordar que Alcedo es un volcán activo y que su última erupción, entre 1946 y 1960, fue de tipo hawaiano con flujos de lava basáltica.

Foto 5: Tortuga gigante de Alcedo (Chelonoidis niger vandenburghi) en el borde de la caldera (Foto: 29/08/2023, Benjamin Bernard).

Esa investigación es parte del proyecto “¿Qué dispara las erupciones de los volcanes de Galápagos? Nuevos objetivos en el volcán Alcedo” financiado por el Trinity College de Dublín (PIEX-IG-23-01) y se realizó con el permiso de investigación del Parque Nacional Galápagos (PC-67-23). La logística fue organizada por la Fundación Charles Darwin. Se extiende un inmenso agradecimiento a todas las personas que permitieron el éxito de esta misión.

BB
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) mantiene relaciones de cooperación con observatorios e instituciones de investigación de varias naciones como: EEUU, Francia, Reino Unido, Colombia, Perú, entre otras, lo que permite que su personal esté siempre al tanto de las nuevas técnicas de vigilancia y pueda intercambiar valiosas experiencias con colegas de otras naciones que enfrentan problemáticas similares.

Como parte de las colaboraciones institucionales durante el año 2022 y parte del 2023, se ha impulsado un convenio de colaboración entre IG-EPN y el Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología de Guatemala (INSIVUMEH). Dicho convenido ha sido liderado por el Ing. Darío García de Ecuador y su contraparte, el Ing. Amílcar Roca de Guatemala.

En el marco de este nuevo convenio de cooperación, técnicos del INSIVUMEH viajaron a Ecuador para aprender más sobre el manejo de las redes de vigilancia, entre el 19 y el 23 de junio del año 2023 (Figura 1). Del mismo modo, el Ing. Darío García y el Ing. Iván Tapa tuvieron la oportunidad de viajar a Guatemala del 27 de agosto al 02 de septiembre de 2023, con el objetivo de inspeccionar las estaciones y redes guatemaltecas y ofrecer soporte a nuestros hermanos guatemaltecos. Para ello, recibieron el apoyo de la “Asociación Vivamos Mejor”, que es la encargada de gestionar el “Proyecto de Sistema de Alerta y Vigilancia ante Erupciones Volcánicas” en Guatemala y difundido en Centroamérica. Durante su estancia en Guatemala, se realizó la visita a varias estaciones de monitoreo tectónico y volcánico dentro del país. (Figura 2).

Figura 1.- Fotografías de actividades realizadas durante la visita de los ingenieros guatemaltecos O. Chamalé y A. Juárez (INSIVUMEH) a Ecuador. A) Conferencias en la sede del IG-EPN. B) Visita técnica a la zona del cráter del volcán Guagua Pichincha. C) Repetidor de telecomunicaciones Clirsen. D) Actividades conjuntas en campo en estaciones del IG-EPN en Ecuador.

Figura 2.- Fotografías, de actividades realizadas durante la visita de los técnicos IGEPN a Guatemala (del 27 de agosto al 02 de septiembre de 2023). A) Estación sísmica del INSIVUMEH en la zona de barranca de V.Saantiaguito B) Flujos de lodo en la zona de barranca del V. Fuego C) Técnicos del INSIVUMEH exponen sobre el estado actual de sus redes D) Visita técnica a la zona de flujos piroclásticos del V. Pacaya E) Visita técnica en la zona de flujos de lodo (lahares) del V. Santiaguito.

El recorrido por varias de las estaciones de monitoreo de INSIVUMEH permitió a los técnicos del IG-EPN hacer varias sugerencias sobre la aplicación de criterios técnicos, de manera que Guatemala pueda replicar el exitoso modelo de instalación de redes ecuatoriano. También se analizó la importancia de tener una infraestructura de telecomunicaciones propia y de enlaces para cobertura de red de voz, así como con la que cuenta el IG-EPN.

Los técnicos del IG-EPN pudieron observar y evaluar los diferentes métodos de monitoreo aplicados en volcanes como: Santiaguito, Pacaya y Volcán de Fuego, centrando especialmente su atención en las estaciones de monitoreo para flujos de lodo (lahares). Cabe destacar que en Guatemala muchas poblaciones se encuentran muy cerca de los drenajes volcánicos y en áreas de flujos piroclásticos, por lo que el INSIVUMEH ha desarrollado un sistema para que a través de aplicaciones móviles se mantenga a la población informada y se articulen los sistemas de alerta temprana de sus volcanes activos y fallas geológicas.

Este intercambio de conocimiento contribuye de manera activa al desarrollo en el ámbito técnico – científico (tanto para el IGEPN como para el INSIVUMEH) debido a que los equipos de monitoreo usados por ambas instituciones son bastante similares, varios de ellos han sido recibidos por donaciones del “Volcanic Disaster Assistance Program” (VDAP) y del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés); así como también lo son sus grupos de trabajo y la metodología técnica para la detección de amenazas en cada país (Figuras 3 y 4).

Figura 3.- Técnicos del IG-EPN junto al de equipo técnico de Geofísica del INSIVUMEH en Guatemala.

Figura 4.- Instituciones Participantes y auspiciantes.

Autores: D. García, I. Tapa, D. Sierra
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional