Actualización de la actividad del volcán y análisis de la posibilidad de reactivación a mediano plazo (semanas a meses)

Resumen
El volcán Tungurahua ha mantenido una actividad superficial baja desde su última erupción (26/02-15/03/2016). Su actividad sísmica y de desgasificación se ha mantenido en los niveles de base, excepto por un pequeño enjambre de eventos sísmicos de Largo Periodo (LP's) ocurrido entre el 1 y el 20 de mayo asociado a movimientos de fluidos. Sin embargo, las observaciones de la deformación muestran una intrusión magmática desde el final de la última erupción.

En los últimos 8 años el volcán Tungurahua ha mostrado de manera repetitiva estos periodos de aparente quietud y las reactivaciones después de estos han presentado señales premonitoras claras a corto plazo (horas a días) en solo el 20% de las veces. En base a eso y al tiempo de reposo que ha tenido el volcán hasta ahora (79 días), se estima que una reactivación del Tungurahua a mediano plazo (semanas a meses) es probable y se define dos escenarios eruptivos potenciales: 1) una reactivación paulatina, de estilo estromboliana, con principalmente caída de ceniza que corresponde al escenario más probable; 2) una reactivación rápida, de estilo vulcaniana, con una gran columna eruptiva y flujos piroclásticos. Estos escenarios están detallados al final de este documento. El objetivo de este informe es prevenir oportunamente a las autoridades y la población de la posibilidad de una erupción del Tungurahua a mediano plazo (semanas a meses).

Sismicidad
En los últimos meses, después de la última erupción, se observa una baja actividad sísmica en general (Fig. 1), registrándose diariamente menos de 2 sismos de tipo Volcano-Tectónico (VT), sin explosiones ni tremor de emisión. Entre el 1 y el 20 de mayo de 2016 se registró un pequeño enjambre de sismos de tipo Largo Periodo (LP). Estos enjambres son comunes en periodos de quietud y son asociados a movimientos de fluido dentro del edificio volcánico.

Deformación
La estación inclinométrica de Retu (Refugio Tungurahua) ubicada al norte del cráter muestra una clara tendencia inflacionaria (ver dirección de la flecha en la Fig. 2) desde el final de la última erupción tanto en el eje radial (~600 μrad, microradianes) como en el eje tangencial (~200 μrad). Esta tendencia se observa también en el eje tangencial del inclinómetro de Mndr (Mandur, flanco Noroccidental) pero con una amplitud mucho más pequeña (~30 μrad) debido probablemente a una mayor distancia entre el instrumento y la fuente de presión. En las otras estaciones de la red de inclinometria no se observa un patrón de deformación evidente. Sin embargo es destacable que con la finalización del último periodo eruptivo, el sensor de Retu empezó de registrar evidencias de movimiento de magma.

Emisión del SO2
No se observa mayor cambio en la desgasificación desde el fin de la última fase eruptivo tanto para el flujo diario máximo de SO2 (Fig. 3) como para el número de medidas válidas (Fig. 4). Los dos indicadores se encuentran en el nivel de base.

Observaciones visuales
Durante los últimos dos meses, las condiciones de observación visual han sido variables. La actividad superficial, cuando el volcán estuvo despejado, se caracterizó por actividad fumarólica de baja intensidad y una ausencia de emisiones de ceniza desde el fin de la última erupción (Fig. 5).

Interpretación
En los últimos 8 años de actividad el volcán Tungurahua ha tenido 15 periodos de quietud similares al periodo actual con una actividad sísmica baja, una deformación con tendencia inflacionaria, y una actividad superficial caracterizada por fumarolas de baja energía por más de un mes. En su mayoría estos periodos de quietud fueron seguidos por erupciones de tamaño pequeño (Índice de Explosividad Volcánica IEV 0-1 con principal fenómeno las caídas de ceniza) y en algunas veces por erupciones más grandes (IEV 2 con flujos piroclásticos). Es importante notar que la gran mayoría (80%) de estas erupciones no tuvieron señales premonitoras de reactivación a corto plazo (horas a días). La deformación actual del volcán es una evidencia de intrusión magmática (movimiento de magma a partir de un reservorio más profundo) que se ha observado en muchas ocasiones antes de las erupciones del Tungurahua. La baja desgasificación podría indicar un taponamiento del conducto que impide el paso libre de los gases magmáticos. Tomando en cuenta que el periodo actual de quietud ha sobrepasado dos meses (78 días) se estima que una reactivación a mediano plazo (próximas semanas a meses) es probable.

Escenarios eruptivos
En base a los resultados del monitoreo volcánico y en la historia reciente de reactivaciones del Tungurahua se propone dos escenarios eruptivos que podrían ocurrir a mediano plazo (próximas semanas a meses):

• 1) Reactivación paulatina. Durante este escenario de estilo estromboliano, que puede durar desde varias semanas hasta algunos meses, se podría observar explosiones pequeñas a moderadas, fuentes de lava y columnas continuas de ceniza de menos de 6 km sobre el nivel del cráter (ej. Abril-Mayo 2011, Marzo 2013, Abril 2015). El principal fenómeno sería la caída de ceniza moderada a fuerte, la cual afectaría principalmente la zona occidental del volcán (excepto si se observa un cambio de la dirección del viento). Proyectiles balísticos (bloques y bombas volcánicas) y flujos piroclásticos pequeños podrían alcanzar una distancia de 2,5 km desde el cráter. Lahares secundarios pequeños se podrían formar debido a la removilización del material eruptivo por lluvia y podrían cortar la carretera Baños-Penipe. Este es el escenario eruptivo más probable para las próximas semanas/meses.
• 2) Reactivación rápida. Durante este escenario de estilo vulcaniano, al inicio de la fase eruptiva o después de pocos días, se podría producir una apertura rápida del conducto con explosiones moderadas a grandes (ej. Mayo 2010, Julio 2013, Abril 2014). En este escenario se podría formar una columna eruptiva grande (hasta 10 km sobre el nivel del cráter) y flujos piroclásticos que podrían descender por las quebradas hasta alcanzar el pie del volcán. Las caídas de ceniza y cascajo asociadas a este tipo de columna eruptiva alta tienen una mayor probabilidad de afectar zonas más lejos del volcán con direcciones más variables debido a la variabilidad de la dirección de los vientos a esa altura. Los proyectiles balísticos (bloques y bombas volcánicas) asociados a las explosiones podrían alcanzar una distancia de 5 km desde el cráter. En este escenario pequeños flujos de lava podrían bajar por el flanco Noroccidental con un alcance de menos de 4 km. Al igual que en el escenario 1, lahares secundarios se podrían formar debido a la removilización del material eruptivo por lluvia y podrían cortar la carretera Baños-Penipe. En función de la cantidad de material acumulado en las quebradas y de la intensidad/duración de la lluvia estos lahares podrían ser pequeños a moderados.

Estos escenarios podrán ser cambiados de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán y del análisis de los datos provenientes del monitoreo instrumental y visual. El IGEPN mantiene una vigilancia permanente en el centro TERRAS (Quito) y en el Observatorio del Volcán Tungurahua.

BB-PM-VL-SA-DS-SH
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

INTRODUCCIÓN:
El 16 de abril de 2016 a las 18:58 ocurrió en las costas del Ecuador un sismo de magnitud 7.8 Mw. Este terremoto fue sentido en 23 provincias del Ecuador así como en la parte sur de Colombia y norte de Perú.  Las localidades más afectadas  fueron las más cercanas a su epicentro, localizado frente a las costas de Pedernales, Provincia de Manabí.
El sismo se caracterizó por tener un mecanismo de falla inverso, que concuerda adecuadamente con la zona de contacto entre las placas Nazca y Sudamericana (IGEPN, 2016).

Los días posteriores al sismo se caracterizaron por la frecuente ocurrencia de réplicas que cubrieron una amplia zona de ruptura frente a las costas de Manabí y Esmeraldas.

Las características de los sismos, así como en sus localizaciones y profundidad han permitido identificarlos como sismos de subducción, causados  por la súbita liberación de energía acumulada por el choque de las placas tectónicas  Nazca y Sudamericana (IGEPN, 2016).
Posterior al sismo se reportaron ciertas anomalías en algunas de las vertientes de agua localizadas en la provincia de Manabí. Ante la solicitud formal de la Asambleísta Teresa Benavides, un grupo de técnicos del IG acudió para realizar una inspección de dichas vertientes. La Figura 2 muestra las fuentes de agua que fueron visitadas por los técnicos del IG el día 20/05/2016.
Cabe destacarse que facilidades logísticas para la realización del recorrido fueron prestadas por la Asambleísta Teresa Benavides y el Sr. Teodoro Andrade Almeida, Alcalde de Jipijapa, junto a sus respectivos equipos de trabajo. Sus esfuerzos conjuntos permitieron que esta investigación fuera llevada a cabo con éxito.

ANTECEDENTES

LA PILA

La vertiente de La Pila se encuentra en la Parroquia del mismo nombre ubicada en el Cantón Montecristi, es considerada un atractivo turístico. Fue descubierta por ganaderos en el siglo XIX (GAD La Pila, 2015).

La fuente se encuentra dentro de la Junta Parroquial de la Pila. Posee forma circular y tiene un borde donde se deposita un sedimento verde de textura grasa, su profundidad es desconocida pero se cree que supera los 15m. El agua tiene un tinte verdoso y en el centro se observa un burbujeo constante de gas que  proviene del interior.

Posterior al sismo del 16 de Abril de 2016, la gente de la zona detectó un incremento en el caudal de agua así como en la cantidad de burbujas.
Unos 190m al SO de la fuente de La Pila existe un pozo cuyas aguas poseen similares características a las de la fuente de la Junta Parroquial (Figura 4). Según los moradores, tiene una profundidad de entre 10 y 12 m. De  igual manera que en la otra fuente, los moradores han observaron anomalías inmediatamente después del sismo del 16 de abril.  Aseguran que cuando existe una réplica se escucha un ruido de flujo de agua al interior del pozo.

CHOCONCHÁ

Estas vertientes naturales se ubican en el cantón Jipijapa, provincia de Manabí, fueron descubiertas por civilizaciones ancestrales. Su agua es extraída por los moradores de la zona para tareas agrícolas.
Existen dos pozos, el más profundo tiene según los moradores unos 80 metros de profundidad, junto a este existe otro pozo  de menor profundidad. El pozo más profundo tiene una boca circular su agua es translucida y tiene un constante burbujeo de gas proveniente del interior. El pozo más somero tiene una boca de forma cuadrada, su agua se nota más turbia y negruzca, al tocarla deja una sensación grasosa en la piel (Figura 5).

A poca distancia hay además otra vertiente de agua la cual  ha sido cercada con rocas formando una pequeña alberca, que se cree también que perteneció a las comunidades ancestrales. Fue rehabilitada y restaurada por las autoridades locales en el siglo pasado y adecuada como un lavadero de ropa. Los moradores relatan también la existencia de otro pozo en la zona, del cual emanaban grandes cantidades de gas y provocaba explosiones, es por esto que fue cementado y clausurado para precautelar la seguridad de los habitantes.

Después del sismo del 16 de abril el pozo más profundo empezó a presentar anomalías.  El domingo 17 de abril se escuchó una explosión cerca del pozo seguido por un intenso burbujeo en sus aguas. El lunes 18, los moradores prendieron fuego cerca del pozo y se encendió una llamarada de al menos 50 cm de altura (Figura 6).

FUENTE DE LA COMUNIDAD JOA

La comunidad de Joa se encuentra en el cantón Jipijapa, provincia de Manabí. La comunidad posee una vertiente de agua que constituye también un atractivo turístico.
La pequeña fuente es usada como balneario y junto a ella hay un pequeño pozo cuya agua se usa en labores agrícolas. El agua despide un fuerte olor a azufre tiene un color verde intenso. Los habitantes de la zona piensan que la fuente puede estar asociada a un cerro existente en las cercanías “El Chocotete”, a quienes ellos le atribuyen un origen volcánico.

Posterior al sismo del 16 de abril, la fuente no sufrió ningún cambio ni alteración.

AGUAS BLANCAS

La comunidad Aguas Blancas se encuentra dentro del Parque Nacional Machalilla, ubicado en la costa sur de la provincia de Manabí en el cantón Puerto López. La “Laguna de Azufre” de Aguas Blancas constituye un atractivo turístico afamado por las propiedades medicinales que se le han atribuido.

Los moradores narran como la fuente existía como una pequeña charca en tiempo de sus abuelos, pero el trabajo comunitario permitió la construcción de la laguna y de todo un complejo turístico.

La “Laguna de Azufre” tiene una forma cónica y alcanza su mayor profundidad justo al centro  (4 m), tiene además un perímetro de aproximadamente 60m. El agua presenta un color verdoso y despide olor a azufre.

Posterior al sismo del 16 de abril, la fuente no sufrió ningún cambio ni alteración.

PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA
El personal del IG haciendo uso de un instrumento multiparamétrico, midió las propiedades físicas de todas las fuentes analizadas (Figura 4), los resultados se resumen en la Tabla 1.

Todas las aguas provenientes de las vertientes tienen temperaturas ligeramente superiores a la temperatura ambiente, lo que indica que provienen de una fuente más caliente.

En lo que respecta al pH, las fuentes de Aguas Blancas y Joa muestran un carácter básico, así mismo los pozos de Choconchá muestran un carácter ligeramente básico, mientas las fuentes de la Pila están muy cerca al equilibrio (pH=7).

Los valores de conductividad para las fuentes de la Pila y Choconchá fluctúan en el rango de 7000-9000 µs/cm,  lo que indica gran cantidad de sales disueltas. Las fuentes de  Joa y Aguas Blancas tienen valores menores que también se encuentran dentro de rangos normales para aguas provenientes de subsuperficie (Tabla 1).

PROPIEDADES QUÍMICAS
Se recolectaron muestras de agua de todas las fuentes anteriormente detalladas, mismas que fueron enviadas a los laboratorios del Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la EPN. Se analizarán los elementos mayores y los resultados se darán a conocer en las próximas semanas.
Adicionalmente se realizaron varias mediciones de CO2 disuelto en el agua, utilizando un instrumento  LI-COR.  Se pudo  determinar  que el gas que emana de las fuentes de agua no contiene cantidades importantes de CO2.

Mediciones de gases disueltos realizadas en una campaña previa en la zona de Joa y Aguas Blancas, muestran que los gases liberados por estas aguas tienen importantes cantidades de N2 y CH4.

El N2 es un gas característico de los fluidos de subducción debido a su acumulación en sedimentos. Por otra parte el CH4 es un gas inflamable  de origen orgánico. El metano (CH4) podría provenir de formaciones sedimentarias en las que se haya  depositado materia orgánica, la cual con el paso de los años se ha degenerado dando lugar a la formación de depósitos de gas natural.

INTERPRETACION PRELIMINAR DE LOS RESULTADOS
La costa ecuatoriana constituye un límite convergente entre las placas tectónicas Nazca y Sudamericana. La placa Nazca ingresa bajo la Sudamericana a velocidad de 56mm/año en una dirección aproximadamente E-O (N83°E). (Kendrick et al., 2003; Nocquet et al., 2009).

Los trabajos de investigación con las señales de GPS de alta precisión en Manabí y  Esmeraldas muestran que en la zona había altos niveles de energía acumulada (Chlieh et al, 2014; citado en IGEPN, 2016). Así que la probabilidad de ocurrencia de sismos en dicha área era muy alta.  Finalmente una brusca liberación de dicha energía acumulada en el plano de subducción, dio lugar  al sismo del 16 de abril de 2016 (Figura 1), el cual vino acompañado de cientos de réplicas de menor magnitud localizadas frente a las costas de Manabí y Esmeraldas.

Vertientes de agua como las que fueron analizadas son comunes en zonas costeras cercanas a límites activos de placas tectónicas. Este tipo de fuentes aparecen donde capas de sedimentos ricos en fluidos tales como arcillas y limos son presurizados por actividad tectónica. Así mismo pueden darse por la acumulación de gases de hidrocarburos en sub-superficie que aumentan la presión al interior y fomentan la salida de los fluidos. Fuentes de similares características a las de Manabí, han sido reportadas en algunas zonas de Esmeraldas, Guayas y están ligadas a procesos geológicos análogos.

El sismo ocurrido el 16 de abril de 2016 y algunas de las réplicas más fuertes pudieron generar temporalmente un incremento en la permeabilidad de la zona (abriendo y cerrando fracturas), favoreciendo así que flujos mayores de gas y agua ascendieran a la superficie. Así mismo los esfuerzos generados por el sismo pudieran comprimir los  fluidos en el interior forzándolos a ascender a  la superficie en cantidad y velocidad superiores a las habituales.

Cabe estacar que solo las fuentes de Choconchá y la Pila que se encuentran más al norte (y por tanto más cercanas a la fuente sísmica) presentaron anomalías asociadas al mismo, las fuentes de Aguas Blancas y Joa que se ubican más al sur no parecen haber sido afectadas según los relatos de los moradores (Figura 2).

Los análisis de gases disueltos realizados en 2010 develan que los gases emanados por las fuentes contienen importantes cantidades de metano (CH4), un gas inflamable que se forma comúnmente por acumulación de materia orgánica en cuencas sedimentarias, tal como es el caso de la costa Ecuatoriana. Lo más probable es que al ascender los gases de manera súbita hayan producido pequeñas explosiones al liberarse la presión encapsulada, las cuales fueron escuchadas por los comuneros. Además por tratarse de inflamables, se generaron llamaradas en los pozos de Choconchá al ser encendidos  con antorchas por los moradores.

Cabe destacar que los procesos que se han observado en la zona son normales y responden a fenómenos geológicos propios de un margen convergente de placas tectónicas.

RECOMENDACIONES

• La primera recomendación es mantener la calma, los procesos observados en las fuentes de agua responden a procesos geológicos propios de un margen covergente. La salida de fluidos provenientes de sub-superficie es considerada como normal en la zona costera Ecuatoriana.
• Así mismo, pequeños cambios en el comportamiento habitual de las fuentes, causados por eventos como un sismo de gran magnitud, no deben convertirse en motivo de alarma.
• En caso de repetirse el fenómeno y de existir una mayor salida de gases (evidenciada por burbujeo superficial) se recomienda en lo posible mantenerse alejados de los pozos o fuentes.
• No se recomienda cubrir los pozos ni tratar de sofocarlos, pues podría conducir a una mayor acumulación de gases y provocar explosiones.
• Tomando en cuenta que los gases liberados por las fuentes pueden ser altamente inflamables, no se recomienda utilizar antorchas o fósforos para encenderlos, pues pudieran provocar explosiones que afecten la integridad de los pobladores. Es mejor dejar el pozo descubierto y permitir que los gases evacuen de forma natural hacia la atmósfera.
• En lo que respecta a la calidad del agua, los análisis realizados en las muestras recolectadas por el IG permitirán únicamente observar la composición de elementos mayores contenidos en agua. Para poder verificar si el agua es apta para el consumo humano se recomienda realizar análisis químicos más específicos.  Podría buscarse la asesoría de laboratorios calificados para esta tarea como son el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) o el Laboratorio Leopoldo Izquieta Pérez.

DS/SH
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Como parte del proyecto Canje de Deuda que mantiene el IGEPN con Movistar, ingenieros del Instituto Geofísico acompañados por personal de Aglomerados Cotopaxi (ACOSA) y sus caballos instalaron un nuevo equipo de GPS continuo en la parte sur-oriente del volcán Cotopaxi.  El trabajo fue llevado a cabo en las últimas dos semanas del mes de mayo de 2016.  Dado que el acceso se lo puede realizar solamente a pie, los caballos llevaron la mayor parte de los equipos por los tres kilómetros de caminata, hasta el páramo donde está ubicada la estación.

PM,MY,AH,MC
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

NUEVAS REPLICAS DEL SISMO DEL 16 DE ABRIL

El Instituto Geofísico informa que a las 05h05 (TL) se produjo un nuevo evento sísmico, que corresponde a una nueva réplica del sismo del 16 de abril. Este evento presentó una magnitud de 5.3 localizado costas afuera de Cojimies (Figura 1), posteriormente a las 10h00 y 10h03 (TL) se registró dos réplicas con una ubicación similar a la de las 05h05 (TL).

Esta nueva réplica presenta un mecanismo focal de tipo normal (Figura 2) y fue sentida en Cojimies, Pedernales, Chone, y levemente en Guayaquil.

El número total de réplicas desde el sismo del 16 abril es de 1771.

GP
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Personal del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), realizó la primera fase de trabajos de instalación de la red de microonda en el volcán Cerro Negro entre las fechas del 4 al 5 de mayo, 24 y 25 de mayo de 2016 con la colaboración y ayuda del Sr. Agustín Paspuezan miembro de la Junta Parroquial de Tufiño y Vigía del Complejo Volcánico Cerro Negro y Chiles y miembros de la comunidad de Tufiño donde se realizaron las bases de hormigón e instalación del sistema de poder (paneles solares y baterías). Este trabajo está dentro del Proyecto Canje de Deuda entre INCLAM e IGEPN.

La finalidad de instalar la red de microonda es transmitir directamente hacia IG-Quito las estaciones que se encuentran instaladas en Chilma (estación Sísmica), Cámara de la Esperanza (cámara de vigilancia Cerro Negro y Chiles), Cerro Negro (estación sísmica), la estación sísmica de San Lorenzo (estación sísmica de tsunamis) y repetidora de Cotacachi-Quito.

El IGEPN trabaja en el mejoramiento de la red de transmisión de los datos en tiempo real del  monitoreo sísmico  y volcánico a nivel de país, para mantener informada a la comunidad. La segunda fase de instalación se realizara en estas siguientes semanas.

CM, DF
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional