El pasado viernes 10 de marzo en el Centro Cultural Pedro Vicente Maldonado del Instituto Geográfico Militar se realizó la presentación de la Primera Edición del Mapa de Amenaza Volcánica del volcán Sumaco. Este mapa es el resultado de un largo trabajo de investigación conjunta en la que participó el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), el Instituto Geográfico Militar (IGM) y la Secretaria Nacional de Gestión de Riesgos (SNGR).

Figura 1: Entrega oficial del Mapa de Amenaza Volcánica del volcán Sumaco. MAYO. DE E. Juan Pablo Gómez, Director de Planificación y Gestión Estratégica del Instituto Geográfico Militar (IGM); junto al Dr. Mario Ruiz, Director del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN). (Foto: G.Pino/IG-EPN).

Un mapa de Amenaza Volcánica constituye un insumo integral que muestra las zonas de posible afectación por los fenómenos eruptivos asociados a la actividad de un volcán específico. Los fenómenos eruptivos que son generados comúnmente por los volcanes en el Ecuador continental son: caídas de ceniza y proyectiles balísticos, flujos piroclásticos (corrientes de densidad piroclásticas), flujos de lava, domos de lava, flujos de lodo o lahares, avalancha de escombros, emisión de gases y actividad sísmica.

Este nuevo mapa integra los nuevos descubrimientos de este volcán, cuyas evidencias de sus erupciones volcánicas más recientes permitió conocer que experimentó al menos seis eventos explosivos de pequeña magnitud durante los últimos 360 años.

Este documento está destinado a las autoridades, a la planificación urbana y a los académicos y educadores, para enfrentar de mejor manera las amenazas volcánicas que se presentan en sus alrededores, donde hay varias poblaciones asentadas y municipalidades cercanas, el nacimiento de algunos ríos importantes, como el Suno y el Hollín, zonas de producción agrícola, complejos turísticos e infraestructura relacionada con la extracción de petróleo.

Descarga
En el siguiente link se puede descargar la versión digital: https://www.igepn.edu.ec/sumaco-mapa-de-amenza-volcanica

Para descargar la memoria técnica del mapa se puede acceder al siguiente link: https://bit.ly/420e69i

AGRADECIMIENTOS:

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional expresa sus agradecimientos:
• Al Ing. Edgar Chulde, técnico de la SNGR-CZ2 por la colaboración en el trabajo de campo desarrollado en las zonas aledañas al volcán Sumaco.
• Al Instituto Geográfico Militar por el aporte de la base cartográfica, la colaboración en el diseño e impresión del mapa.
• Al Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) por la colaboración técnica.
• A los guías comunitarios del volcán Sumaco por su valioso acompañamiento en los trabajos de campo.
• A la Escuela Politécnica Nacional, a través del Proyecto de Investigación PIGR-19-12 “Estudio, identificación, caracterización y evaluación de los productos eruptivos del volcán Sumaco”, ejecutado entre los años 2020 y 2022.
• Adicionalmente, se agradece a las instituciones y personas por proveer los códigos numéricos para la realización de las simulaciones de los fenómenos volcánicos considerados en este volcán.

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

SISMO DE PROFUNDIDAD INTERMEDIA EN EL GOLFO DE GUAYAQUIL

El día de hoy, 18 de marzo de 2023, a las 12h12 (TL) se registró un sismo con epicentro en el extremo nor-oriental de la Isla Puná en el Golfo de Guayaquil (Figura 1.a). Este evento tuvo una magnitud momento (Mw) de 6.64 y una profundidad de 63.1 Km, ambos determinados con el método de inversión de formas de onda MECAVEL (Figura 1.b).

Figura 1.a. Mapa con la ubicación epicentral del evento del día de hoy, 18 de marzo a las 12h12 (TL).

Figura 1.b. Mecanismo Focal, profundidad 63.1 Km y magnitud 6.64 Mw determinados con inversión de formas de onda (método MECAVEL).

RÉPLICAS
Hasta el momento, en la zona se han localizado 7 réplicas del evento de magnitud 6.64 Mw:
* 2023-03-18 15:43:58 TL, 3.5 MLv
* 2023-03-18 15:23:15 TL, 2.6 MLv
* 2023-03-18 14:39:52 TL, 2.8 MLv
* 2023-03-18 13:26:58 TL, 2.9 MLv
* 2023-03-18 12:58:15 TL, 2.7 MLv
* 2023-03-18 12:55:34 TL, 3.6 MLv
* 2023-03-18 12:22:38 TL, 4.6 MLv

Y un evento en Balao, de caracter superficial:
* 2023-03-18 17:38:24, 2.4 MLv

Cabe indicar que en este tipo de sismos que ocurren en la placa que está en subducción bajo el continente, no suelen generar réplicas o si las tienen, son muy pocas.

Figura 2. Mapa con ubicación de eventos localizados en la zona del Golfo luego del sismo de magnitud 6.64 Mw.

INTENSIDADES

Hasta las 13h15 (TL), el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional recibió un total de 699 reportes mediante la aplicación “Sintió el Sismo”.

El sismo fue sentido en casi todas las provincias del país, pero se tuvo un mayor número de reportes que provienen de las provincias de Guayas, Pichincha, Azuay y El Oro, especialmente de las ciudades de Guayaquil, Quito y Cuenca.

Según los reportes recibidos al aplicativo, la intensidad macrosísmica para la ciudad de Guayaquil y sectores aledaños en la parte sur de la provincia del Guayas es de 5-6 (EMS), donde el evento fue sentido fuertemente. Se pueden tener daños Grado 1 en estructuras muy vulnerables.

Para la provincia de El Oro especialmente para las ciudades de Machala, Santa Rosa y Huaquillas la intensidad es de 5-6 (EMS), se pueden tener daños Grado 1 en estructuras muy vulnerables. En la provincia del Azuay, para la ciudad de Cuenca se tiene una intensidad de 4-5 (EMS).

Para las provincias de Santa Elena, Chimborazo, Bolívar, Los Ríos y Sur de Manabí, la intensidad macrosísmica es de 4 (EMS); mientras que para las provincias de Pichincha, Cotopaxi, Tungurahua y Loja se tiene una intensidad de 3 (EMS).

En las provincias de Imbabura, Santo Domingo de los Tsachilas y Esmeraldas el evento fue sentido débilmente (2-3 EMS).

NOTA: Para la determinación de los valores de intensidad se ha utilizado la Escala Macrosísmica Europea (EMS-98) que cuenta con 12 grados (https://media.gfz-potsdam.de/gfz/sec26/resources/documents/PDF/EMS-98_Spanish.pdf).

CONTEXTO GEODINÁMICO DE ESTE EVENTO

Este evento de profundidad intermedia (~60 km) ocurrió en la parte superior de la placa oceánica que está en subducción bajo el continente (Figura 1.b: líneas de isoprofundidad del techo de la placa en km). Los sismos ocurren en fracturas (estructuras pre-existentes) de la placa oceánica.

En esta zona, se han registrado eventos con profundidades y rupturas similares en el pasado. En los últimos años, tenemos por ejemplo en noviembre de 2017, febrero de 2019 y octubre de 2022, con magnitudes superiores a 5 Mw.

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

Jefe T.; Auxiliar T.
HERNÁNDEZ S, ORTIZ M
Colaboradores del Informe
BARROS J, SEGOVIA M, VACA S, VIRACUCHA E
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

ENJAMBRE SÍSMICO EN EL COMPLEJO VOLCÁNICO CHILES - CERRO NEGRO

Desde el día de ayer, alrededor de la 11:00 tiempo local (TL), la Red de Sísmica Nacional (RENSIG) junto con la red del Observatorio Vulcanológico de Pasto (OVP-Colombia), registran un enjambre sísmico (Figura 1.a) en el sector del Complejo volcánico Chiles-Cerro Negro (CVCCN). A las 20:10 TL de ayer se registró un sismo de magnitud 3.4 Mlv como parte de este enjambre, el mismo que fue sentido por pobladores ubicados cerca a la zona del CVCCN. Al momento la tasa de ocurrencia de la sismicidad es de alrededor de 200 eventos por hora (ver figura 2), los mismos que corresponden mayormente a eventos volcano-tectónicos (que indican fractura de rocas), con componentes importantes de muy baja frecuencia (VLP), los que se asocian a migración de fluidos. Hasta el momento se han contabilizado al menos 4500 eventos asociados a este enjambre.

Estos enjambres sísmicos en el CVCCN ocurren con regularidad. Asociado a estos enjambres hay una mayor probabilidad de que se desencadene sismicidad adicional hacia el ESE, cerca de la región de Potrerillos. Cabe mencionar, que en ocasiones anteriores, asociados a estos enjambres se han registrado eventos de magnitudes importantes capaces de generar daños, especialmente en construcciones vulnerables, como por ejemplo el sismo de magnitud Mw=5.6 ocurrido el 25 de julio de 2022, razón por la que no se deber descartar la generación de sismos fuertes en la zona.

Figura 1. Mapa de Localizaciones de los eventos del enjambre registrado desde el día de ayer, jueves 9 de marzo.

Figura 2. Número de eventos por hora del enjambre registrado desde el día de ayer, jueves 9 de marzo.

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

Jefe T.; Auxiliar T.
HERNÁNDEZ S, ACOSTA E
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) es la entidad oficial a cargo del monitoreo de fenómenos sísmicos y volcánicos en nuestro país, y en este 2023 cumple 40 años desarrollando esta tarea con constancia y profesionalismo. Desde mediados de octubre del año pasado, el volcán Cotopaxi experimenta un nuevo proceso eruptivo, que si bien por ahora se ha mantenido en baja magnitud, ha provocado algunas caídas de ceniza que alcanzaron incluso la ciudad de Quito.

Figura 1.- E. Telenchana del área de Vulcanología IG-EPN, habla sobre el estado actual del volcán Cotopaxi (Fotos: D. Sierra)

Este nuevo proceso eruptivo ha generado mucha incertidumbre y dudas entre la población; el IG-EPN, fiel a su misión, se siente comprometido a informar y dar a conocer a la ciudadanía lo que está pasando con el volcán. El viernes 03 de marzo de 2023, gracias a la Coordinación del Servicio de Rentas Internas (SRI) se dio una charla sobre el volcán y los mapas de amenaza volcánica en la Plataforma Gubernamental Norte, en la capital de los ecuatorianos.

El objetivo de este tipo de charlas es mantener informada a la población sobre la actividad del volcán Cotopaxi, y ayudar a que estén preparados en caso de que el volcán llegase a generar una erupción grande, similar a la que ha sido plasmada en los mapas de amenaza (1877).

Para conocer los mapas de amenaza visita:

• Mapa interactivo de Amenazas Volcánicas: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
• Para descargar los mapas de Amenaza Volcánica en formato PDF: https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica

El evento contó con la intervención del Msc. Edwin Telenchana, del área Vulcanología, quien habló del estado actual del volcán. Posteriormente, se procedió a una explicación de los mapas de peligros y a continuación se prosiguió con un conversatorio abierto dirigido por el Dr. Daniel Sierra, también del área de Vulcanología, donde los técnicos respondieron las dudas de los asistentes. En total se estima que hubo cerca de 80 participantes.

Figura 2.- El Dr. Daniel Sierra responde las dudas de los asistentes al evento (Fotos: E. Telenchana/IG-EPN)

Finalmente, los técnicos se reunieron con representantes del departamento de Seguridad y Salud Ocupacional del SRI, para ofrecerles directrices e información que pudiera ser de utilidad para mejorar y complementar su plan institucional de emergencias y promover que cada empleado del SRI se informe y elabore su propio plan familiar de emergencia.

Figura 3.- Técnicos del IG explican sobre directrices básicas para establecer protocolos institucionales en caso de una erupción del volcán Cotopaxi. (Fotos: D. Sierra IG-EPN/ P. Abad/ SRI)

D. Sierra, E. Telenchana
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Con los volcanes Cotopaxi, Reventador y Sangay en erupción (Fig. 1) y varios más que a veces presentan agitaciones internas y fumarolas en superficie, es importante calificar su actividad acorde a los resultados de la vigilancia volcánica. El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), como ente oficial de la vigilancia volcánica en Ecuador, ha desarrollado un sistema basado en varios parámetros para caracterizar la actividad interna y superficial de los volcanes ecuatorianos. Como cada volcán tiene características propias, los niveles de “actividad interna” y “actividad superficial” no son idénticos para todos. A continuación, se describe de manera general cómo se califica la actividad de los volcanes ecuatorianos.

Figura 1.-Los tres volcanes en erupción en Ecuador en 2023, las imágenes muestran actividad eruptiva en Cotopaxi (23/02/2023), Reventador (25/02/2023) y Sangay (04/01/2023). Las tomas corresponden a las cámaras fijas del IG-EPN.

La actividad interna
La actividad interna de los volcanes ecuatorianos es evaluada con varias técnicas o ciencias que tienen como objetivo detectar la presencia y el movimiento de fluidos (magma o gas) dentro del edificio volcánico. La principal herramienta utilizada a nivel mundial y para el Ecuador es la sismología, que permite detectar y caracterizar fenómenos de diferentes tipos (sismos relacionados a apertura de fracturas, movimiento de fluidos, vibraciones sostenidas), mediante el uso de sismómetros ubicados en los flancos del volcán. También se utilizan las técnicas de geodesia, que permite observar cambios en la forma del volcán (inflación o deflación) con el uso de GPS continuos de alta resolución e inclinómetros. Existen otras técnicas complementarias, como por ejemplo la gravimetría, pero éstas (sismología y geodesia) son las más importantes para el diagnóstico de la actividad interna (Tabla 1).

Tabla 1.- Niveles de actividad Interna para los volcanes del Ecuador.

Actividad superficial
La actividad superficial se relaciona con los productos emitidos por el volcán; igualmente se utilizan varias técnicas para detectar y caracterizar los fenómenos observados en superficie. Las emisiones de gas son cuantificadas gracias a instrumentos en el campo (DOAS, Multigas) y satélites. Las emisiones de ceniza son identificadas y caracterizadas en las imágenes de las cámaras instaladas en la cercanía del volcán y también desde satélites. Las explosiones son detectadas mediante el uso de sensores acústicos instalados en el campo. El calor emitido por los fenómenos volcánicos (proyectiles balísticos, flujos de lava o piroclásticos) es evaluado con cámaras de rango infrarrojo y desde satélites. Finalmente, los lahares son detectados mediante redes de sensores sísmicos, acústicos y cámaras.

El IG-EPN califica la actividad superficial en función de un conjunto de parámetros de vigilancia y fenómenos en superficie (Tabla 2).

Tabla 2.- Niveles de actividad Superficial para los volcanes del Ecuador.

¿Qué significa la tendencia?
Adicionalmente se califica la tendencia de esta actividad en base a su evolución a corto plazo (días a semanas). La tendencia sin cambio significa que no se observan cambios significativos, mientras que las tendencias ascendente o descendente indican que los parámetros de vigilancia han experimentados una aceleración o desaceleración en los últimos días. La tendencia es más variable que los niveles de actividad ya que dentro de un nivel pueden producirse frecuentes altos y bajos (Fig. 2).

Figura 2.- Esquema ilustrando los cambios en la tendencia de un parámetro de monitoreo volcánico.

¿Por qué decimos que la actividad superficial actual del Cotopaxi es moderada y al mismo tiempo que la erupción es pequeña?
Es importante no confundir el nivel de actividad superficial y el tamaño de la erupción. Desde el 21 de octubre de 2022, el volcán Cotopaxi ha empezado un nuevo periodo eruptivo. La actividad superficial del Cotopaxi ascendió de un nivel de actividad superficial bajo (solo columnas de gas <1 km sobre el nivel del cráter) a moderado (columnas de emisión de gas y ceniza <3 km sobre el nivel del cráter, caída de ceniza a nivel cantonal como único fenómeno volcánico que repasa los límites del cráter, anomalías térmicas limitadas a la zona del cráter). Sin embargo, el hecho de que el tamaño de esta erupción sea calificado como pequeño puede causar confusión.

Para entender esta diferencia debemos conocer la escala más utilizada a nivel mundial para calificar el tamaño de una erupción explosiva, el cual es el Índice de Explosividad Volcánica (VEI, por sus siglas en inglés) definido por Newhall y Self en 1982 (Fig. 3).

Figura 3.- Índice de Explosividad Volcánica, mostrando el volumen de material piroclástico (modificado de Wikipedia).

Este índice tiene como principales criterios el volumen de material piroclástico (fragmentos de magma y rocas de tamaño de ceniza, lapilli y bloques). Una erupción con un volumen inferior a 0.00001 km³ de material emitido (equivalente a 1 428 volquetas de 7 m³ o 4 piscinas olímpicas) tiene un VEI de 0 y es calificada como no-explosiva.

Una erupción con un volumen de 0.00001 a 0.001 km³ de material emitido tiene un VEI de 1 y es calificada como pequeña. La erupción actual del Cotopaxi ha emitido aproximadamente 0.00017 km3 hasta el mes de febrero de 2023 lo que permite calificarla con VEI de 1.

Por otra parte, una erupción con un volumen de 0.001 a 0.01 km³ de material emitido corresponde a un VEI de 2 y es calificada como moderada. Durante la erupción de 2015, el Cotopaxi emitió aproximadamente 0.0012 km³ de material lo que permitiría calificar su erupción como VEI de 2 (Bernard et al., 2016). Según estudios recientes, la erupción del 26 de junio de 1877 que tiene un VEI de 3 que la califica como una erupción moderada a grande mientras que la erupción del Cotopaxi del 30 de noviembre al 2 de diciembre 1744 tiene un VEI de 4 y se califica como una erupción grande (Pistolesi et al., 2011). Hay que indicar que en tiempos pre-históricos (antes de 1532, con la llegada de los españoles) ocurrieron erupciones muy grandes con VEI de 5 y 6 en el Cotopaxi (Hall y Mothes, 2008).

El Cotopaxi atraviesa un nuevo proceso eruptivo y lo más importante es permanecer informados y prepararse. Conoce el mapa de potenciales amenazas en caso de una erupción moderada a grande del Volcán Cotopaxi. ¿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
Encuentra información importante sobre qué hacer frente a una erupción: https://alertasecuador.gob.ec/

Referencias

• Bernard, B., Battaglia, J., Proaño, A., Hidalgo, S., Vásconez, F., Hernandez, S., & Ruiz, M. (2016). Relationship between volcanic ash fallouts and seismic tremor: Quantitative assessment of the 2015 eruptive period at Cotopaxi volcano, Ecuador. Bulletin of Volcanology, 78(11), 80. https://doi.org/10.1007/s00445-016-1077-5.
• Hall, M., & Mothes, P. (2008). The rhyolitic–andesitic eruptive history of Cotopaxi volcano, Ecuador. Bulletin of Volcanology, 70(6), 675–702. https://doi.org/10.1007/s00445-007-0161-2.
• Newhall, C. G., & Self, S. (1982). The volcanic explosivity index (VEI) an estimate of explosive magnitude for historical volcanism. Journal of Geophysical Research: Oceans, 87(C2), 1231–1238. https://doi.org/10.1029/JC087iC02p01231.
• Pistolesi, M., Rosi, M., Cioni, R., Cashman, K. V., Rossotti, A., & Aguilera, E. (2011). Physical volcanology of the post–twelfth-century activity at Cotopaxi volcano, Ecuador: Behavior of an andesitic central volcano. Geological Society of America Bulletin, 123(5–6), 1193–1215. https://doi.org/10.1130/B30301.1.

B. Bernard, D. Sierra
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional