Hoy, 7 de febrero 2025, es el aniversario No. 42 del IGEPN

Antecedentes

El Dr. Minard Hall, de origen estadounidense, se mudó a Quito en el año 1972 para trabajar como profesor de la facultad de Geología de la EPN, donde impartiría las cátedras de Vulcanología, Geología de Campo y Petrología Ígnea. Hall se enamoró del Ecuador y de sus volcanes por lo que decidió quedarse a vivir aquí de manera permanente. Inspirados por Hall, varios de sus estudiantes realizaron tesis de ingeniería enfocadas al entendimiento de la sismicidad en el valle interandino, entre ellos destacan: Patricio Ramón, Miguel Pozo, Pedro Basabe y Hugo Yepes, todas ellas fueron importantes avances para el conocimiento científico de la época.

Entre 1975-76 se reportó actividad fumarólica en el volcán Cotopaxi. Hall quien además de científico era un montañista aficionado, sabía del peligro latente que significaba este volcán dada su reciente historia eruptiva y su imponente glaciar. Para esa época era poco lo que se sabía del volcán Cotopaxi y no se contaba con ningún tipo de monitoreo, inspirado por esta realidad y por el sismo de Pastocalle de 1976 que azotó a la provincia de Cotopaxi, Minard Hall se propuso el estudio de los fenómenos sísmicos y volcánicos del Ecuador.

Hall fue un pionero de la vulcanología en 1978, colaboró con una comisión de otros dos investigadores extranjeros de USGS para la realización del Primer Mapa de Amenazas del Volcán Cotopaxi, que resalta por ser el primer mapa de este tipo en realizarse en Sudamérica.

La creación y evolución del IG-EPN

El 07 de febrero de 1983, durante el rectorado del Ing. José Rubén Orellana, el Consejo Politécnico firmó el acta con la que se crea el Departamento de Geofísica de la Escuela Politécnica Nacional (Instituto Geofísico). Para ese entonces el Geofísico tenía apenas dos miembros fundadores, el Dr. Hall y uno de sus estudiantes: Hugo Yepes.

Figura 1.- Exhibición de un sismógrafo en casa abierta de la defensa Civil en 1985. Archivo IG-EPN.

Tras su creación, al equipo se integró personal del Observatorio Astronómico de la Politécnica Nacional: José Egred, Vinicio Cáceres, Wilman Acosta y Marcela Robalino. Ellos trabajaban ya con temas afines a la geofísica, dado que el Observatorio Astronómico tenía en sus instalaciones el primer sismógrafo de nuestro país instalado en 1904 y otros más que habían sido puestos en funcionamiento hasta los años 60s.

Figura 2.- Centro de monitoreo del IG-EPN con transmisión en tiempo real y monitoreo en tiempo real en la década de los 2000.

Gracias a proyectos de consultorías Nacionales como el proyecto de obras de agua potable MicaTambo y grandes proyectos de colaboración internacional como UNDRO (Oficina del Coordinador de las Naciones Unidas para el Socorro en Caso de Desastre, por sus siglas en inglés;1986) se instaló una pequeña red de nueve sismógrafos en el callejón interandino.

Figura 3.- Miembros del IG-EPN analizan registros sísmicos en papel con lupa y regla en los años 90s.

La Organización de las Naciones Unidas para el Socorro en Casos de Desastre (UNDRO) y el Servicio Geológico de EEUU a través de USAID apoyaron un proyecto conjunto con el IG-EPN para la realización de mapas de amenaza volcánica en Ecuador. Visitas extendidas al país del Dr. George Walker, volcanólogo de talla mundial, quien aconsejó para desarrollar/confeccionar mapas de amenazas de volcanes considerados peligrosos.

Bajo esta cooperación se realizaron 11 mapas de amenaza volcánica incluyendo la Segunda Edición del Mapa de Amenazas del Cotopaxi, separado ahora en Zona norte y Zona Sur; todos ellos fueron impresos en papel para su difusión en coordinación con el Instituto Geográfico Militar (IGM).

Para 1993 el Geofísico contaba con apenas unos 12 miembros, entre los que destacan Patricia Mothes (Actual jefa del Área de Vulcanología) que se unión en 1987, Wilson Enríquez (Actual jefe del Área de Instrumentación) y Mario Ruiz (actual director del IG-EPN) que se unieron en 1987.

Figura 4.- Instalación de estaciones sísmicas con graficador de tambor en las Islas Galápagos, con apoyo de las Fuerzas Armadas.

En los fines de los 90s la reactivación de algunos volcanes que desencadenaron en erupciones importantes como el Guagua Pichincha (1999-2001) y Tungurahua (1999-2016), presentaron nuevos retos para el recientemente constituido observatorio. Proyectos de inversión de INECEL (Instituto Ecuatoriano de Electrificación) permitieron el mejoramiento de las redes del Cotopaxi y Tungurahua con objetivos al monitoreo para la protección de infraestructura crítica como es la red de trasmisión eléctrica, embalses y centrales hidroeléctricas.

Así mismo la ocurrencia de varios terremotos como el de Macas (1995; Mw=7), Pujilí (1996; Mw=6) y Bahía de Caráquez (1998; Mw=7.2) impulsaron el crecimiento del observatorio y el mejoramiento de las capacidades operativas del Geofísico.

Figura 5.- Personal del IG-EPN durante el 20 aniversario de fundación del IG-EPN (2003).

Para el año 1999 el Geofísico ya contaba con cerca de 30 miembros y había instalado una sala de monitoreo que operaba 24/7 para la vigilancia de los fenómenos sísmicos y volcánicos del Ecuador.

Figura 6.- Erupción del Guagua Pichincha en 1999 (P. Mothes), Erupción del Tungurahua en 2006 (C. Ramos).

En el año 2002 el Volcán Reventador generó una gran erupción con índice de explosividad de 4, que afectó al sistema petrolero y causó una fuerte caída de ceniza en la capital paralizando las actividades por más de una semana. Como consecuencia el Geofísico firmó un contrato con OCP (Oleoducto de Crudos Pesados) para mejorar y mantener la vigilancia del volcán Reventador.

Así mismo, a partir del 13 de enero de 2003, mediante Decreto Oficial No. 3593, el Instituto Geofísico recibe desde el Estado Ecuatoriano el encargo oficial del diagnóstico y la vigilancia de los peligros sísmicos y volcánicos en todo el territorio nacional, consolidando así su posición como el principal referente de estas temáticas en el país.

Los proyectos de cooperación internacional como el Institut de Recherche pour le Développement de Francia (IRD), la agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA) y el Volcanic Desaster Asistance Program (VDAP) del Servicio Geológico de EEUU han sido grandes socios estratégicos del Geofísico durante su desarrollo, mediante proyectos, intercambios científicos, becas y donaciones de equipos han ayudado al crecimiento del Instituto y de sus capacidades.

En el 2008, el Instituto Geofísico recibió por parte de la Senescyt un proyecto encaminado a la modernización de sus redes y observatorios volcánicos. El cual permitió una importante expansión del observatorio con mejoras instrumentales y con la contratación de más personal, llegando casi a un centenar de profesionales.

Figura 7.- Sobrevuelo al volcán Cotopaxi en agosto 2015 (P. Ramón), socialización del mapa de amenazas durante la erupción del Cotopaxi de 2015.

La reactivación del Cotopaxi en 2015 supuso nuevos desafíos para el Instituto, empujó al mejoramiento de las redes, protocolos y a la actualización de los mapas de amenaza. Dada su alta peligrosidad, hoy en día el Cotopaxi es el volcán mejor vigilado del país y uno de los mejor vigilados del mundo.

El Geofísico hoy

El Instituto Geofísico de la EPN mantiene la Red Nacional de Sismógrafos y Acelerógrafos con más de 80 estaciones operativas a nivel nacional, mantiene además la Red Nacional de Geodesia con cerca de 100 estaciones GPS de alta resolución desplegadas por todo el país para detectar la deformación y vigilar los fenómenos geodinámicos que ocurren en el país.

Figura 8.-A) Directores y ex-directores del IG-EPN en el evento de celebración por el 35 aniversario del IG-EPN, Dr. Mario Ruiz, Dr. Hugo Yepes, Dr. Minard Hall y Dra. Alexandra Alvarado. B) Minard Hall recibe un reconocimiento por parte del Rector de la EPN Ing. Jaime Calderón (2018).

El Geofísico cuenta con varias redes de vigilancia multiparamétricas para la vigilancia de volcanes como: Cotopaxi, El Reventador, Sangay, Guagua Pichincha, Tungurahua, Cuicocha, Cayambe entre otros. Estas redes cuentan con sismógrafos, GPS, detectores y medidores de gas, cámaras de rango visual, cámaras térmicas y cenizómetros.

Hoy en día el Geofísico cuenta con un equipo multidisciplinario de más de 70 técnicos profesionales en las áreas de sismología, vulcanología, sistemas, electrónica y telecomunicaciones. Todos ellos tienen títulos de ingeniería y postgrados en diferentes universidades nacionales e internacionales de Francia, Estados Unidos, Reino Unido, Italia, España, Alemania, Argentina y Brasil.

Figura 9.- Foto grupal del Personal del Instituto Geofísico en diciembre 2024.

El Geofísico es líder también en investigación y desarrollo, cada año sus técnicos generan más de 20 artículos en revistas científicas indexadas, siendo una de las dependencias líderes en producción científica en la EPN y en el Ecuador.

Como muestra del buen manejo de crisis sísmicas y volcánicas se destacan los siguientes premios y reconocimientos:
• En 1992, el IG-EPN recibió de la Naciones Unidas el Premio Sasakawa para la Reducción de Desastres, que consiste en un reconocimiento a la excelencia en la reducción del riesgo de desastres: por un mundo más seguro y sostenible.
• En 2018, la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA) entregó el galardón JICA President Award, como reconociento al profesionalismo del Instituto Geofísico de la EPN (IG-EPN) en temas de monitoreo volcánico, de terremotos, tsunamis; y por el aporte en la disminución del riesgo de desastres en Ecuador.
• En 2020, La Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra (IAVCEI por sus siglas en inglés), la primera y principal asociación de Vulcanología en el mundo, entregó el Premio IAVCEI por la Vigilancia Volcánica y el Manejo de Crisis (VSCM) al Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) de Ecuador.

Además, por su gestión el IG-EPN se ha hecho acreedor de varios reconocimientos locales.

Pero no solo eso, el Geofísico trabaja de cerca con otras entidades y con la comunidad, emite permanentemente reportes sobre la actividad sísmica y volcánica y participa de actividades de capacitación y divulgación científica. A través de las redes sociales y las redes de vigías y observadores volcánicos el Geofísico ha creado canales de comunicación bidireccional, donde la comunidad retroalimenta su gestión en pos de la creación de una sociedad más resiliente contra desastres.

D. Sierra, M. Córdova, P. Mothes, M. Ruiz
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Durante la Asamblea IAVCEI SA2023 celebrada el 02 de febrero de 2023 en Nueva Zelanda, la Msc. Patricia Mothes, actual Jefa del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), recibió la nominación a ser considerada Miembro Honorario Vitalicio de la IAVCEI (Figura 1). La IAVCEI es la asociación de vulcanólogos más grande y prestigiosa del mundo.

Figura 1.- Miembros Vitalicios Honorarios IAVCEI, SA023 Nueva Zelanda.

La IAVCEI por sus siglas en inglés significa Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra. La Asociación representa el principal foco internacional para la investigación de volcanes, la mitigación de los desastres volcánicos y la investigación en disciplinas estrechamente relacionadas con la vulcanología.

La nominación de esta distinción se realizó en la Asamblea SA2023 del IAVCEI, con la aprobación y aplausos de cerca de 900 asistentes. Junto a Patricia Mothes, la IAVCEI reconoció con esta distinción este año al Dr. Ray Cas, profesor emérito de la Universidad Monash de Tasmania, al Dr. Lionel Wilson, profesor emérito de la Universidad de Lancaster del Reino Unido y a la Dra. Marta Lucía Calvache, ex-directora del Servicio Geológico Colombiano. Esta distinción fue anunciada y comunicada por el Dr. Patrick Allard, Presidente del IAVCEI y Director de Investigación Emérito del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia CNRS (Figura 2).

Figura 2.- Nominación de la Msc. Patricia Mothes como Miembro Honorario Vitalicio de la IAVCEI, durante la Asamblea IAVCEI SA2023 en Nueva Zelanda.

Patricia Ann Mothes nació en West Virginia, Estados Unidos, en 1957 y se formó como Geógrafa, para obtener posteriormente su maestría en la Universidad de Austin-Texas, tras lo cual dedicaría su vida a la Vulcanología. Vino a Ecuador en 1986 y se enamoró de su cultura, de sus paisajes, sus tradiciones y sobre todo de sus volcanes, mudándose a vivir permanentemente en Ecuador para trabajar en la Escuela Politécnica Nacional como investigadora y docente.

Patricia es un claro ejemplo de dedicación y amor a la ciencia. Durante su carrera ha escrito más de 150 artículos científicos, más de 10 capítulos de libros y ha presentado más de 80 posters y ponencias en eventos nacionales e internacionales. Adicionalmente, ha encabezado múltiples proyectos de vinculación e investigación a lo largo de su trayectoria.

En 2017, tomando como inspiración su imagen y su característica indumentaria, se hizo el lanzamiento oficial del personaje institucional del IG-EPN: “Patty la Vulcanóloga”. La inclusión de un personaje caricaturesco en el material de difusión permite la transmisión del conocimiento de un modo más amigable y digerible para el público. “Patty la Vulcanóloga” es hoy la protagonista de trípticos, folletos, infografías y diferentes materiales digitales e impresos, pensados especialmente para que los más jóvenes puedan entender los fenómenos sísmicos y volcánicos de forma simple.

Figura 3.- Patty la Vulcanóloga, personaje institucional del IG-EPN.

D. Sierra, S. Hidalgo, M. Ruiz
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

     En efecto, para Jorge Valverde, profesor titular de Ingeniería Civil de la Escuela Politécnica Nacional, un evento de esa naturaleza está previsto. “Esperamos un sismo de 8,4 grados Richter, uno de los grandes. Esto viene del análisis del riesgo sísmico que se hizo hace unos 15 años. El estudio de probabilidades determinó que habrá un suceso de esta magnitud en el país, talvez frente a las costas de Esmeraldas y Manabí. O en otra parte, incluida Quito”.

      Mientras más tiempo pasa entre un sismo y otro, la cantidad de energía acumulada aumenta y su liberación se traduce en un terremoto de gran magnitud. Parecería preferible tener sismos pequeños pero seguidos en tiempo, que uno solo en un lapso mayor.

      Además, en el caso de Japón, sobre los tsunamis, quedó demostrado que no existe preparación alguna o prevención eficaz.

      La energía del agua, al ser superficial, es mucho mayor que la de las ondas sísmicas ya que su atenuación es mínima. Toda la energía se descarga en tierra.

      Pese a que en este momento no hay posibilidades de afrontar un tsunami, ¿está preparado el país para soportar un terremoto severo, de la escala de los de Chile y Japón? Todos los expertos consultados sostienen que no. Entre ellos el director del Instituto Geofísico, Hugo Yepes, los ingenieros Otto Maldonado, Fabricio Yépez y el arquitecto Aldo Echeverría, catedráticos de la Universidad San Francisco, al igual que el constructor Rafael Ruales y el máster en restauración Eduardo Báez.

      Maldonado es categórico: si con un fuerte aguacero se caen casas, no se diga con un sismo.

      ¿A qué se debe esta vulnerabilidad? Existen varios factores, como la construcción en sitios de riesgo como taludes y quebradas, pero los expertos coinciden en que la mayor causa de riesgo está atada a la informalidad.
 
      La construcción informal en el país es casi del 70%. ¿Qué pasa cuando a un canasto repleto de huevos se le colocan más encima?, pregunta Echeverría. “Los de arriba se caen y dañan el resto. Así es la construcción informal”.

      En Ecuador se carece de registros municipales de planos y licencias de construcción rígidos. Estos no pasaron por la revisión de un profesional y las edificaciones fueron construidas por maestros de obra con mucha o ninguna experiencia.

      Yepes recalca que en estos procedimientos se observan requerimientos mínimos, que tienen graves consecuencias en el colapso inminente de las estructuras, lo que convierte a un terremoto en una tragedia de gran magnitud. “Estas catástrofes no solo cobran vidas humanas valiosas sino que retrasan el desarrollo durante años del país afectado”, apunta.

      Las edificaciones informales además carecen de un adecuado diseño de hormigón, generalmente con exceso de agua en la mezcla, recalcan Maldonado y Ruales. Algo similar se puede decir de la cantidad de acero usado en las estructuras, de su doblado, figurado, amarrado, de manera antitécnica. “Y qué decir de la elaboración de mampuestos (morteros para mamposterías), de deficiente fabricación, de la calidad de las mezclas”, agrega Ruales.

      Las consecuencias frente a un sismo fuerte o aun terremoto son lógicas: esas construcciones se irán al suelo. Colapsarán, sin remedio. Las soluciones para este problema son muy complejas. Pero todas pasan por el control. Por tratar de disminuir el índice de informalidad y hacer cumplir las ordenanzas. Es decir -explica Echeverría- hacer prevención.

      En esta línea, la educación es básica. La prevención debe empezar en las escuelas, dice Maldonado. Debe incluirse la materia de prevención de desastres.

      Aunque la construcción formal ha mejorado mucho y el Código de la Construcción se está actualizando con el apoyo del Gobierno, aún falta control efectivo, lo que se aprovecha para incumplir con las especificaciones y levantar un edificio de riesgo.

      “Muchos profesionales planteamos que por Ordenanza los edificios de más de ocho pisos tengan su propio control. Instalar un acelerógrafo y un sismógrafo cuesta menos que instalar una cocina con baldosa italiana”, destaca Valverde. Este monitoreo debe ir ligado a alguien que recopile esa información y haga un seguimiento. Si los constructores no cumplen no se les da el permiso.

      Ruales, constructor de vivienda popular, apunta al mercado inmobiliario. “El mercado, el negocio inmobiliario irresponsable e, incluso, la intervención cada día mayor de capitales sin procedencia regular; la desatención a los más necesitados que deben alejarse del centro, buscando dormitorio en sitios y lugares inconvenientes aumentan la vulnerabilidad”.


La sismorresistencia es la alternativa

      Sucedió en el propio Japón, en la década de los cincuenta. El día de la inauguración del llamado primer edificio ‘totalmente antisísmico del mundo’, el Hotel Emperador, sucedió un movimiento de gran intensidad. El edificio resistió, pero, tiempo después, tuvo que ser derrocado porque tenía graves fallas estructurales.
Eso fortaleció la idea de la sismorresistencia como el remedio más lógico para enfrentar a los terremotos y otros fenómenos naturales.

      Pero ¿qué es un edificio sismorresistente? El ingeniero Otto Maldonado lo define como una estructura dúctil que debe cumplir tres condiciones de diseño: existencia, permanencia y factibilidad. En palabras más asequibles, un edificio sismorresistente debe garantizar su equilibrio ante una acción posible: un sismo, un huracán... Esto no significa que el edificio no colapse. De hecho puede caerse, pero antes debe garantizar su estabilidad hasta que sea evacuado totalmente y con el menor peligro posible para sus ocupantes.

      Las edificaciones deberán ser diseñadas para minimizar los problemas para las personas que las habitan, para limitar los daños. Un aumento en la cantidad del material (secciones de vigas y columnas más anchas, losas de mayor espesor) y un mejoramiento de la calidad y la resistencia de los materiales de construcción logran, por lo general, los objetivos propuestos.

      Los materiales son claves. El adobe y el tapial son muy rígidos; es decir, son menos capaces de aguantar la onda sísmica y se rompen con el pandeo (movimiento oscilatorio). La piedra, que es excelente para la compresión, al estirarse es 10 veces más débil, explica Echeverría. En consecuencia, también tiene sus riesgos. El acero y el hormigón armado son mucho más dúctiles y elásticos. Esas cualidades aumentan su resistencia a la acción de sismos y otros fenómenos.

¿Qué estructuras son las más importantes?

      Paradoja de paradojas: la Defensa Civil, una de las instituciones vitales en la planificación, prevención y mitigación de los efectos de una catástrofe de cualquier origen y que debería estar en una de las estructuras diseñadas para soportar los sismos más severos, funciona en un edificio que no cumple esos requerimientos.

      Ese es un gran error, dice Aldo Echeverría, porque los edificios que deben resistir de mejor manera la acción de los terremotos severos son los que funcionan como entidades de ayuda, bomberos, hospitales, escuelas...

      En teoría, esas edificaciones no deberían caerse ni con terremotos como los últimos de Japón y Chile.
Lamentablemente, eso no sucede en el país. Aunque sí hay ejemplos plausibles, como el Hospital Carlos Andrade Marín. Este hospital, que fue diseñado como un monobloque por el arquitecto Distel y fue inaugurado el 30 de mayo de 1970, se muestra como una construcción sólida y sismorresistente, explica Otto Maldonado. “Eso no se puede decir, en cambio, de muchos hospitales y centros de salud de otras ciudades y cantones de la patria, cuyas lastimeras imágenes miramos casi a diario en la televisión”.

      Por esa razón, porque deben ser las estructuras más resistentes, agrega Echeverría, las escuelas deben tener un reforzamiento estructural del 25% más que los edificios comunes; y los hospitales y puentes del 50% más. Así, por ejemplo, si una casa normal utiliza hormigones de 210 kg/cm², una escuela utilizará concretos con resistencias de 240 ó 260 kg/cm² y un hospital o un puente de 320 a 360 kg/cm².

      Este ejemplo se debe repetir en todos los insumos y elementos estructurales de esas edificaciones. Los puentes también deben ser estructuras superresistentes, pues son vitales para las comunicaciones y las evacuaciones posteriores.

04 de septiembre de 2011

Las pequeñas comunidades de la línea sur de Río Negro y norte de Chubut pelean día a día con un adversario que llegó hace tres meses, pero que nadie sabe cuánto tiempo se quedará, a partir de la actividad que persiste en el volcán chileno Puyehue.

La lluvia de cenizas que inauguró este período gris para la región comenzó a caer en la tarde del 4 de junio pasado y si bien el espeso manto gris de los primeros días se modificó, su presencia es permanente en las calles y campos de los pequeños pueblos patagónicos, donde miles de animales han muerto.

Cuando la ceniza apareció la región central de la Patagonia sufría, desde aproximadamente 5 años atrás, una prolongada sequía que afectaba principalmente a la producción de lanares ovinos y caprinos, base de sustento de la población asentada en los campos de la región.

El fenómeno climático se agravó de modo superlativo desde hace tres meses cuando el volcán Puyehue inició una erupción que si bien se ha moderado, aún persiste. De acuerdo a los datos aportados por los servicios de geología de Chile, ese procesó generó más de cien millones de toneladas de cenizas, arena y piedra pómez en la atmósfera, que afectó a varias provincias del país.

Por la intensidad y principalmente la dirección de los vientos predominantes en la Patagonia, gran parte de ese material quedó depositado en territorio argentino, afectando alrededor de 7,5 millones de hectáreas en Neuquén, Río Negro y Chubut.

Si bien las ciudades más afectadas por el fenómeno fueron Villa La Angostura, Bariloche y San Martín de los Andes, por su cercanía al volcán, existe una gran cantidad de pequeñas localidades ubicadas en la meseta, sobre la línea sur de Río Negro y el centro norte de Chubut que sufren de modo constante los embates de la ceniza. La zona es desde hace décadas el refugio de miles de productores que a través de las ovejas y las chivas han encontrado su modo de sustento en este rincón del país, pero que hace algunos años vieron afectados sus intereses por dos flagelos. Por un lado, la sequía y por el otro la expansión de algunos depredadores naturales como el puma, que ha ganado terreno sobre campos vacíos o subocupados en ambas provincias.

Sin embargo, el 4 de junio la ceniza aportó el golpe de gracia para cientos de familias de minifundistas que ven cómo sus animales se mueren.

Fuente: http://www.eltribuno.info/salta/69218-La-Patagonia-no-se--recupera-del-Puyehue.note.aspx