La Red para la Observación de Cambios Volcánicos y Atmosféricos (NOVAC, https://novac-community.org/) es una red de observatorios volcánicos e instituciones de investigación que operan instrumentos DOAS para vigilar las emisiones de gases de los volcanes. Desde su inicio en 2005, como un proyecto de investigación PF7 financiado por la Unión Europea. Este proyecto ha crecido hasta convertirse en la red geoquímica más grande del mundo para vigilar la actividad volcánica y hoy en día incluye más de 20 instituciones asociadas que mantienen conjuntamente instrumentación en más de 40 de los volcanes más activos del mundo.

El séptimo taller se realizó gracias a la colaboración de:

Actualmente la red tiene instrumentos en 23 países: Estados Unidos, Suecia, México, Islandia, Guatemala, Bélgica, Nicaragua, Francia, Costa Rica, Alemania, El Salvador Italia, Montserrat, DR Congo, Colombia, Filipinas, Ecuador, Indonesia, Perú, Papua Nueva Guinea, Chile, Nueva Zelanda y Argentina (Figura 1).

Figura 1.- Países que conforman la Red NOVAC.

En el Ecuador, la red empezó en el año 2007, con la instalación de 2 instrumentos DOAS para la medición de dióxido de azufre, en volcán Tungurahua, durante su último periodo eruptivo que duró hasta el 2016. En el año 2008 se instalaron 2 instrumentos en el volcán Cotopaxi. Los datos obtenidos han sido cruciales para la vigilancia de ambos volcanes. Estas redes crecieron a 4 instrumentos en el Tungurahua y 5 en el Cotopaxi. Adicionalmente, se tiene instrumentos en El Reventador, Sangay, Cayambe, y Sierra Negra en Galápagos (Figura 2).

Figura 2.- Línea temporal de instalación y funcionamiento de las estaciones DOAS de la Red NOVAC en el Ecuador.

El objetivo de este taller fue facilitar el intercambio de conocimientos y experiencias entre el personal de las instituciones asociadas a NOVAC. En el taller participaron físicos, geoquímicos de gases e ingenieros de campo que trabajan con los instrumentos NOVAC. Se contó con una introducción a la instrumentación, software y herramientas de análisis y se demostraron nuevas tecnologías y características tanto del hardware como del software (Figura 3). Los participantes de las diferentes instituciones compartieron información sobre sistemas volcánicos obtenida a partir de sus propias mediciones de gases y otros parámetros de vigilancia. Se tuvo un total de 32 charlas magistrales sobre estos temas (Figura 3).

Figura 3.-Collage de imágenes de las actividades realizadas durante el 7mo. Taller NOVAC en el Ecuador.

Adicionalmente, se definió el comité directivo conformado por Christoph Kern (USGS-VDAP), Santiago Arellano (Chalmers), Zoraida Chacón (SGC), Maarten de Moor (OVSICORI) y Agnes Mazot (GNZ).

Este taller contó con una parte práctica de ensamblaje y desarmado de los instrumentos de tal manera que todos los participantes puedan verificar de primera mano los elementos que los constituyen y su funcionamiento (Figura 3). Esto también facilitará en el futuro el mantenimiento y reparación de ser necesario de los instrumentos.

Esta fue la séptima edición de este taller y fue por primera vez realizado en el Ecuador. El IG-EPN se ha beneficiado del contacto directo con quienes trabajan a nivel mundial con estos instrumentos de tal manera que el intercambio de experiencias ha enriquecido el trabajo institucional con una incidencia directa en la vigilancia volcánica a nivel nacional.

Al final del evento, se entregaron certificados de participación a todos los asistentes (Figura 4).

Figura 4.- Collage que reúne algunos de los participantes recibiendo su certificado de participación.

S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Del 07 al 10 de mayo de 2024, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) con la ayuda de observadores volcánicos del cantón Guamote, realizaron la recolección de muestras de ceniza del proceso eruptivo del volcán Sangay, así como el mantenimiento de la red de cenizómetros ubicados en las comunidades al occidente del volcán, en la Provincia de Chimborazo. El volcán Sangay, ubicado en la provincia de Morona Santiago, ha presentado una actividad eruptiva catalogada como de nivel moderado a alto desde 2019.

La red de cenizómetros permite evaluar las caídas de ceniza asociadas a la actividad del volcán Sangay. Los resultados de la misión revelan una caída de ceniza de muy leve a leve en la provincia de Chimborazo con un eje de dispersión entre suroccidente a noroccidente (Figura 1). Las comunidades donde más cayó ceniza son Retén Ichubamba y San Antonio de Cebadas de la parroquia Cebadas, cantón Guamote.

Figura 1. Mapa del alcance de las nubes de ceniza y de los reportes de caída de ceniza entre el 22 de febrero y el 10 de mayo de 2024.

Trabajo de campo
Durante la salida de campo, los técnicos del IG-EPN visitaron 24 sitios para realizar el mantenimiento de los cenizómetros y el muestreo de la caída de ceniza asociadas a las emisiones ocurridas entre el entre el 22 de febrero y el 10 de mayo de 2024 (Figura 2). En este periodo se han reportado 83 alertas de dispersión de ceniza, con alturas de hasta 7000 metros sobre el nivel de cráter, y una distancia de hasta 170 km desde el volcán según los reportes satelitales del Centro de Alertas de Ceniza Volcánica de Washington (Washington VAAC), con una dirección preferente entre suroccidente y noroccidente (Figura 1).

Los observadores volcánicos también realizaron el mantenimiento de sus cenizómetros y entregaron sus respectivos filtros (Figura 2).

Figura 2. Trabajo de campo en la provincia de Chimborazo.

Los resultados se presentan a continuación (Figura 3):
1. Caída leve: Retén (84.7 g/m2), San Antonio (73.4 g/m2), Cashapamba (56.1 g/m2), Guamote UPC (38.8 g/m2), Alausí (38.4 g/m2), Cebadas 01 (36.5 g/m2), Cebadas 02 (28.5 g/m2), San Nicolás (24.8 g/m2), Atapo Santa Cruz (23.4 g/m2), Vía Oriente Cebadas (21.5 g/m2), Palmira Dávalos (19.6 g/m2), Chauzán 01 (16.8 g/m2), Pancún (16.4 g/m2), Punto cero Atillo (15 g/m2), Atillo Comunidad (13.1 g/m2), Flores GAD (12.6 g/m2).
2. Caída muy leve: Chaguarpata (8.9 g/m2), Pallatanga GAD (7.5 g/m2), Piscinas Atillo (7 g/m2*), Huigra GAD (6.5 g/m2), Juan de Velasco GAD (6.1 g/m2), Palmira GAD (5.1 g/m2), Colta GAD (3.3 g/m2), Cumandá GAD (3.3 g/m2).

Figura 3. Ubicación de los Cenizómetros del Instituto Geofísico (IG) y de los Observadores Volcánicos (OV) con la carga de ceniza acumulada entre el 22 de febrero y el 10 de mayo de 2024 para el volcán Sangay (Fuente: Google Earth Pro).

Posteriormente, las muestras de ceniza serán analizadas 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.

Adicionalmente, también se instaló un nuevo cenizómetro en el sector de Picavos-Guarguallá (Fig. 4) para contar con una red más densa y una mejor precisión de la dispersión de las emisiones de ceniza.

Figura 4. Instalación del cenizómetro en el sector de Picavos-Guarguallá.

Como citar este reporte/How to cite this report: Telenchana E., Aguaiza S., (2024) RECOLECCIÓN DE CENIZA Y MANTENIMIENTO DE LA RED DE CENIZÓMETROS DEL VOLCÁN SANGAY, PROVINCIA DE CHIMBORAZO del 10/05/2024.

E. Telenchana, S. Aguaiza
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Gracias a la beca financiada por los productores del documental "Fire of Love", Anais Vásconez, investigadora del IG-EPN, culminó exitosamente su investigación sobre las erupciones del Cotopaxi en el prestigioso Laboratorio Magmas y Volcanes en la Université Clermont-Auvergne, Francia. Este estudio se enmarca dentro del convenio de cooperación entre el Instituto Geofísico, el departamento de Geología de la EPN, y el IRD.

Durante su estadía en Clermont-Ferrand, la científica del IG-EPN avanzó con el estudio de inclusiones magmáticas dentro de cristales recuperados en los productos eruptivos de las erupciones ocurridas en 1877, 1853, 1768, 1744 y el siglo X del volcán Cotopaxi.

Luego de haber analizado el CO2 de las burbujas y haber pulido los cristales hasta exponer las inclusiones magmáticas en la superficie, se utilizó la espectroscopía Raman para analizar el contenido de agua (H2O) de las más de 70 inclusiones magmáticas encontradas en cristales de plagioclasa y piroxeno (Figura 1).

Figura 1. Análisis por espectroscopía Raman de una inclusión magmática en un cristal de piroxeno recuperado de cascajo expulsado durante la erupción de 1877 del Cotopaxi.

Conocer el contenido de agua de estas pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer, es una de las piezas que nos permiten entender mejor la explosividad de las erupciones del Cotopaxi, así como la profundidad y temperatura a la cual se encontraba el reservorio magmático antes de cada erupción. Al conocer la variación de estos parámetros entre las diferentes erupciones del Cotopaxi, podemos comprender y modelar de mejor manera su actividad pasada y así prepararnos mejor para su actividad futura.

La figura 2 muestra el espectro Raman luego de hacer el tratamiento de los datos de una inclusión magmática atrapada en una plagioclasa de la erupción de 1744. La cantidad de agua se calcula en base al área debajo de la curva que dibuja el espectro.

Figura 2. Espectro Raman del agua en una inclusión magmática que se encuentra en un cristal de plagioclasa de la erupción de 1744 del volcán Cotopaxi.

Al usar la espectroscopía Raman hay una dificultad peculiar para analizar el porcentaje de agua en inclusiones magmáticas que contienen minerales de magnetita, ya que sus espectros se solapan, atenuando el espectro del agua. En el caso de las inclusiones magmáticas del Cotopaxi, la gran mayoría contiene magnetita, por lo que es necesario corregir los valores de agua obtenidos a través de este método.

Por esta razón, 11 cristales fueron fijados en el elemento químico Indio (49In) para que la Dra. Federica Schiavi, investigadora del IRD-LMV pueda analizar las 17 inclusiones magmáticas que se encuentran en su superficie por espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS, por sus siglas en inglés), método que no es afectado por la presencia de magnetita. El objetivo es comparar los porcentajes de agua sugeridos por el Raman con los porcentajes de agua medidos por el SIMS para cada inclusión, y, en combinación con los valores de intensidad del espectro de la magnetita, proponer una corrección para los valores de agua. De esta forma, se podrá recalcular los porcentajes de agua presentes en las más de 70 inclusiones magmáticas del Cotopaxi.

Por otra parte, los elementos mayores de las más de 70 inclusiones y de los cristales que las rodean fueron analizados por microanálisis en una sonda electrónica (EPMA, por sus siglas en inglés, figura 3). Estos incluyen los óxidos del sílice (SiO2), titanio (TiO2), aluminio (Al2O3), hierro (FeO), manganeso (MnO), magnesio (MgO), calcio (CaO), sodio (Na2O), potasio (K2O), y fósforo (P2O5).

Figura 3. Izquierda: Microanalizador por Sonda de Electrones (EPMA, por sus siglas en inglés) del Laboratorio de Magmas y Volcanes en la Universidad de Clermont-Auvergne, Francia. Derecha: Sala de control del EPMA durante el análisis geoquímico de una inclusión magmática en un cristal de piroxeno recuperado de cascajo expulsado durante la erupción de 1877 del Cotopaxi.

En total se tomaron 143 medidas de elementos mayores con la microsonda electrónica. La figura 4 muestra dos ejemplos de los datos obtenidos a través de este análisis.

Figura 4. Diagramas de variación de elementos mayores de las más de 70 inclusiones magmáticas encontradas en cristales de plagioclasa y piroxeno de las erupciones de 1877, 1853, 1768, 1744 y del siglo X del volcán Cotopaxi. Izquierda: variación de óxidos alcalinos con respecto al contenido de dióxido de sílice. Derecha: variación de óxido de magnesio con respecto al contenido de dióxido de sílice.

Para completar las piezas necesarias para desentrañar las condiciones físicas pre-eruptivas de los magmas del volcán Cotopaxi, en un próximo paso la Dra. Federica Schiavi y el Dr. Pablo Samaniego, investigadores del IRD-LMV, analizarán los elementos volátiles cómo el flúor (F), azufre (S) y cloro (Cl) de las mismas inclusiones magmáticas. Además, analizarán los elementos mayores y los elementos volátiles del vidrio volcánico syn-eruptivo, es decir, la matriz de la roca volcánica que fue expulsada durante cada erupción.

Figura 5. Láminas delgadas de cascajo de las cinco erupciones del Cotopaxi listas para ser analizadas por Microanálisis de Sonda Electrónica. Las zonas de interés revisadas previamente en microscopio binocular están señaladas por los círculos negros y blancos.

De esta forma, podremos comparar la composición inicial (magma dentro de la cámara magmática antes de la erupción, atrapado en cristales al crecer) con la composición final (magma expulsado durante la erupción, que se enfrió y formó el material volcánico emitido durante las erupciones). Esto es últil para entender procesos como la alimentación de la cámara magmática por magma fresco, la cristalización dentro de la cámara magmática y la desgasificación antes de cada una de las erupciones.

A. Vásconez Müller, F. Schiavi, P. Samaniego, S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Durante la ceremonia del 96 aniversario del Instituto Geográfico Militar (IGM) llevado a cabo el día 9 de mayo de 2024, se hizo la entrega simbólica del primer “Mapa Regional de Amenazas Volcánicas Potenciales del Volcán Cotopaxi, Zona Oriental”. El mapa es la primera edición oficial para la zona Oriental y complementa la información disponible de los mapas de la zona Norte y Sur, que van en su cuarta edición (https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica).

Figura 1. Entrega simbólica del Mapa Regional de Amenazas del volcán Cotopaxi, Zona Oriental.

Una versión preliminar del mapa oriental fue entregada en 2015 en respuesta a la reactivación del volcán Cotopaxi de ese mismo año. Para más información sobre este evento visite este enlace: https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/1217-socializacion-del-mapa-preliminar-de-amenazas-potenciales-del-volcan-cotopaxi-zona-oriental

El mapa de amenazas es el resultado del arduo trabajo de campo, recopilaciones bibliográficas y modelamiento numérico de fenómenos volcánicos liderado por el IG-EPN y constituye un instrumento de planificación regional, dirigido a las autoridades, encaminado a la toma de decisiones y la gestión del riesgo en caso de una eventual erupción del volcán Cotopaxi, similar a la ocurrida en 1877. Por otra parte, el IGM es el organismo gestor de la cartografía oficial en el país y fue el encargado de elaborar el diseño del mapa e incluir la información cartográfica de base. Además, el IGM se encarga de la impresión de los mapas, los cuales son posteriormente entregados de forma gratuita a las autoridades de turno, Secretaría de Gestión de Riesgos y comunidad en general.

Figura 2. Trabajos de validación del Mapa Oriental de amenazas del volcán Cotopaxi en la zona de Sindy. Foto: F.J. Vasconez.

En caso de erupciones futuras, similares a la de 1877, grandes flujos de lodo y escombros (lahares primarios) descenderían por los drenajes del volcán. Las zonas de afectación de los drenajes Norte y Sur son bien conocidas por el público y ampliamente difundidas por las autoridades locales y medios de comunicación. Sin embargo, el conocimiento de la zona oriental era limitado. Ejemplo de ello es que los mapas Norte y Sur cuentan con cuatro ediciones, mientras que para el oriente esta es su primera edición.

Figura 3. Representación artística de la erupción del Cotopaxi de 1877. La ilustración muestra flujos piroclásticos descendiendo por los flancos del volcán, derritiendo el glaciar y formando lahares que alcanzan zonas pobladas. Ilustración: D. Sierra (IG-EPN).

Hacia el oriente, los lahares recorrerían toda la cordillera Real hasta llegar a los ríos Jatunyaku-Napo, en donde, infraestructura crítica y un gran número de poblaciones como Puerto Napo, Puerto Misahuallí y Punta de Ahuano, podrían verse severamente afectadas. En consecuencia, este mapa constituye una herramienta para la planificación territorial y el desarrollo futuro de las poblaciones en la región Amazónica; una región consiente de sus amenazas naturales, y por ende encaminado a la reducción de riesgos de desastres.

Figura 4. El director del Instituto Geofísico Dr. Mario Ruíz (izquierda) y el autor principal del mapa Francisco J. Vasconez (derecha) enmarcan el primer mapa oficial de amenazas del volcán Cotopaxi, Zona Oriental.

FJ Vasconez, D. Sierra
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 7mo Taller de Gases Volcánicos NOVAC continúa en las inmediaciones del volcán El Reventador, el cual se realizará hasta el 12 de mayo. 40 científicos de diversos países se encuentran reunidos, intercambiando sus experiencias en la vigilancia volcánica y en particular en el monitoreo de los gases volcánicos.

Luego de haber realizado la visita a una estación de campo y se realizaron trabajos en sitio, se continuó con el intercambio de experiencias en el cuarto día de trabajo, en el cual se presentaron las experiencias de la red NOVAC en distintos países, como son Islandia, Indonesia, Perú, Monserrat, Nueva Zelanda, México, Colombia y en el estado de Alaska, en Estados Unidos.

Fredy Apaza explica las emisiones de gases durante el proceso eruptivo del volcán Ubinas durante el 2023.

Julián Ramírez Valencia habla sobre el monitoreo de gases volcánicos en el volcán Nevado del Ruiz.

Francisco Montalvo nos explica sobre el estado actual de NOVAC en los volcanes activos de El Salvador.

Mario Diaz muestra la instalación y mantenimiento de la red DOAS en el volcán Popocatépetl.

Santiago Arellano habla sobre las plumas en 3+1‐D: inversión tomográfica de datos NOVAC.

Wendel Alexander Gutiérrez Paxtor cuenta las experiencias y desafíos con el monitoreo de gases en el INSIVUMEH.

Fabricio Carbajal muestra la Calculadora de flujo de SO₂ (SO₂FC), el cual se utiliza para medir el flujo de SO₂ con TROPOMI.

Carlos Laverde Procesamiento y análisis de imágenes satelitales de SO2 utilizando herramientas de software abiertas y gratuitas para complementar los datos de las redes NOVAC.

Christoph Kern Una visión sinóptica de la teledetección de gases volcánicos desde la tierra, el aire y el espacio.

G. Pino, S. Hidalgo, S. Arrais
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 7mo Taller de Gases Volcánicos NOVAC continúa en las inmediaciones del volcán El Reventador, el cual se realizará hasta el 12 de mayo. 40 científicos de diversos países se encuentran reunidos, intercambiando sus experiencias en la vigilancia volcánica y en particular en el monitoreo de los gases volcánicos.

Durante el tercer día de trabajo se presentaron las experiencias de la red NOVAC en distintos países, como son Costa Rica, Indonesia, Ecuador, México,

Marteen de Moor explica sobre el monitoreo de las interacciones hidrotermales y magmáticas en el volcán Poás.

Christoph Kern mostrando los pronósticos de explosiones en el volcán Sinabung, en Indonesia, basado en las tasas de emisión de SO2.

Tom Pering habló sobre las cámaras UV de bajo costo para el monitoreo permanente de emisiones de SO2.

Freddy Vásconez explicó sobre el uso de un sistema multicámaras para el monitoreo de volcanes.

Claudia Rivera mostró los resultados de las espectroscopías combinadas entre luz solar directa ultravioleta e infrarroja en el volcán Popocatépetl, en México.

Jonas Kuhn explica la forma de medir frecuencias volcánicas altas mediante luz cenital.

Charlotte Barrington muestra el trabajo sobre el uso de la frecuencia espacial para analizar los espectros UV de columnas volcánicas.

En horas de la tarde el grupo ascendió a un mirador en las cercanías del volcán, para realizar pruebas con los instrumentos de medición, realizar fotografías y discutir en sitio las experiencias de cada une dentro del proyecto NOVAC.

Durante la noche, se realizaron fotografías y videos de la actividad explosiva del volcán El Reventador, utilizando cámaras térmicas y cámaras visibles con larga exposición.

G. Pino, P. Williams
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 7mo Taller de Gases Volcánicos NOVAC continúa en las inmediaciones del volcán El Reventador, el cual se realizará hasta el 12 de mayo. 40 científicos de diversos países se encuentran reunidos, intercambiando sus experiencias en la vigilancia volcánica y en particular en el monitoreo de los gases volcánicos.

Durante el segundo día de trabajo se presentaron las experiencias de la red NOVAC en distintos países, como son Islandia, Indonesia, Perú, Monserrat, Nueva Zelanda, México, Colombia y en el estado de Alaska, en Estados Unidos.

Melissa Pfeffer, explicando las mediciones de SO2 realizadas mediante DOAS durante las erupciones de 2021‐2024 en la península de Reykjanes, en Islandia.

Rachmad Widyo Laksono demostrando las medidas de gas en el volcán Merapi, en Indonesia.

Jorge Luis Mamani Sotomayor, contando su experiencia al realizar medidas de gases en los volcanes Sabancaya y Ubinas.

Pyiko Williams, la experiencia de las erupciones en Monserrat.

Agnes Mazot, mostrando a los asistentes lo aprendido durante dos años del monitoreo de SO2 en el volcán Ruapehu, en Nueva Zelanda.

Nick Varley, contando sobre el monitoreo de gas en el Volcán de Colima, en México.

Yenny Hache, explicando el radio de medición entre BrO y SO2 en el volcán Galeras entre el 2007 y 2010.

Skye Kushner indicando las mediciones de SO2 con un único instrumento en los volcanes Cleveland, Korovin, y Gareloi, en el estado de Alaska, Estados Unidos.

Adicionalmente, se continuaron con los talleres prácticos tanto en la capacitación del uso del software NOVAC y de las estaciones de medición que son donadas a los países miembros del proyecto NOVAC.

Santiago Arellano (CHALMERS) dirigiendo la capacitación sobre el uso del software NOVAC.

Capacitación sobre los instrumentos para la medición de SO2, desarrollado dentro del proyecto NOVAC.

Durante la noche, se realizaron fotografías y videos de la actividad explosiva del volcán El Reventador, utilizando cámaras térmicas.

G. Pino, S. Hidalgo, S. Arrais, F. Vásconez
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 7mo taller de gases volcánicos NOVAC se está llevando a cabo en las inmediaciones del volcán El Reventador entre el 6 y 12 de mayo. Tras la inauguración del taller en las instalaciones de la EPN en Quito, 40 científicos de diversos países han empezado a intercambiar sus experiencias en la vigilancia volcánica y en particular en el monitoreo de los gases volcánicos.

Durante el primer día de trabajo se presentaron las experiencias de la red NOVAC EN Ecuador (IG-EPN), Colombia (SGC), Costa Rica (OVSICORI), México (UNAM) y Filipinas (PHIVOLCS).

Silvana Hidalgo (IGEPN) presentando los resultados de la red NOVAC del Ecuador.

Luisa Meza (SGC) exponiendo su experiencia en el monitoreo de gases del volcán Puracé.

Zoraida Chacón (SGC) presentando sus datos de monitoreo en el volcán Nevado del Ruiz.

Hugo Delgado (UNAM) recapitulando la actividad volcánica del Popocatépetl desde 1994.

Alejandro Rodríguez (OVSICORI-UNA) resumiendo la desgasificación del volcán Rincón de la Vieja.

Catherine Lit (PHIVOLCS) exponiendo la actividad actual del volcán Taal.

Allan Lerner (USGS-VDAP) presentando sobre la relación entre la desgasificación y los procesos volcánicos.

Adicionalmente, se realizaron dos ponencias sobre la relación la emisión de gases y los procesos volcánicos a cargo de USGS VDAP y sobre la evaluación del BrO en las columnas eruptivas.

Santiago Arellano (CHALMERS) dirigiendo la capacitación sobre el uso del software NOVAC.

Capacitación sobre el instrumento desarrollado dentro del proyecto NOVAC para la medición de SO2.

D. Narváez, G. Pino, S. Hidalgo, S. Arrais
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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