Continuación de Emisión de Cenizas y Columnas Moderadas
Resumen
Después del Informe No. 19, emitido el 07 de Octubre, el volcán Cotopaxi registró una actividad superficial caracterizada por leves y moderadas emisiones de gases/vapor de agua y cenizas. Estas manifestaciones empezaron el 05 de Octubre, pero particularmente fueron evidentes el 07 de Octubre. Desde esta fecha se reportaron pequeñas caídas de ceniza y niveles del gas SO2 entre 1.000 y 7.600 ton/día. Al momento la actividad del volcán está circunscrita a lo indicado en el Escenario “1” descrito en las actualizaciones previas y al final de este documento. Este escenario prevé que el volcán continuará produciendo emisiones, posiblemente explosiones ocasionales de tamaños pequeñas a moderadas y lahares secundarios que quedan dentro del Parque Nacional Cotopaxi.
Sismicidad
Durante la última semana, la actividad del volcán Cotopaxi se caracterizó por la presencia esporádica de señales sísmicas asociadas a las emisiones, llamadas tremores de emisión (Fig. 1), y por la generación de sismos volcano-tectónicos (VT) que llegaron a presentar un promedio de ~ 50 eventos/día (Fig.2). Las magnitudes de los VTs son generalmente menores a 1, sin embargo se registraron eventos con magnitud 2.7 el 14 de octubre. El tremor de emisión se caracterizó por tener amplitudes bajas hasta moderadas y duraciones entre 1 y 12 horas. La energía asociada a la actividad sufrió un leve incremento entre la segunda a tercera semana de Octubre (Fig. 3). La mayoría de los eventos VTs se ubican debajo del cráter, a menos de 12 km de profundidad desde el nivel de la cumbre (Fig. 4). Adicionalmente se han registrado otros tipos de eventos, como híbridos y eventos de muy baja frecuencia (VLP) (Fig. 4). Un día típico del registro sísmico fue del 17 de Octubre donde se registraron 11 horas del tremor de emisión seguido por varios eventos VT´s (Fig. 5)
Figura 1. Registro del tremor de emisión desde Agosto, 2015. Se nota que a mediados de Octubre hubo un repunte en estas señales.
Figura 2. Registro del número de sismos volcano-tectónicos desde el 01 de Agosto, 2015. Se observa una clara y progresiva disminución de estos eventos en las últimas semanas.
Figura 3. Medidas de las amplitudes sísmicas promedio (RSAM) para el volcán Cotopaxi desde el 1 de enero de 2015 hasta al presente. El RSAM indica un incremento en la energía sísmica total. Se observa claramente el periodo de baja energía registrado en la última semana de Septiembre y el nuevo incremento en este parámetro desde el 13 de octubre del 2015.
Figura 4. Localizaciones de los eventos ocurridos en el volcán Cotopaxi entre el 01 al 16 de Octubre, 2015. La gran mayoría de eventos localizados corresponde a sismos de tipo volcano-tectónico (VT, triángulos azules) y unos pocos LP (círculos rosados). Todos los eventos se sitúan aproximadamente debajo del cráter del volcán, a profundidades de menos de 12 km (aunque la mayoría está a menos de 9 km).
Figura 5. Sismograma de la estación sísmica de banda ancha del Refugio (BREF). Se observan 11 horas de tremor de emisión, seguidas por un telesismo (flecha verde) y luego por esporádicos eventos VTs. El evento grande a las 17h28Tu del 17 de octubre que tuvo un magnitud de 2.3 (flecha roja).
Deformación
No se han observado tendencias de variación en los valores del inclinómetro de VC1 (flanco NE). En el período desde el 07 hasta el 16 de Octubre se registró una estabilidad en el registro, sin observarse ningún ascenso ni descenso. (Fig. 6).
Figura 6. Los valores de la deformación neta en el inclinómetro VC1 que desde mediados de septiembre hasta el presente están estables, sin una tendencia ascendente ni descendente.
Como parte de las actividades que realizan conjuntamente el IRD y el IGEPN en el marco del Convenio Laboratorio Mixto Internacional Sismos y Volcanes de los Andes del Norte, el Dr. Jean Mathieu Nocquet analizó las señales de deformación del volcán. Como resultado de este análisis, presentó el mapa adjunto (Figura 7) que muestra el movimiento acumulado en los puntos GPS desde el 01/01/2015. Para producir este mapa, se ha corregido la deriva debida a los movimientos tectónicos, así que los efectos estacionales calculados sobre el periodo 2010.0-2015.0. El mapa representa la anomalía de movimiento del terreno detectado en el 2015 (Fig. 7).
El nivel de deformación es bajo, con respecto a otras deformaciones registradas antes de erupciones, pero es significativa. La anomalía empezó en Abril 2015 y alcanza 1 cm en los sitios en el flanco Oeste del volcán y está acelerando desde Abril. La tasa de deformación observada es de 3 mm de desplazamiento horizontal por mes.
Figura 7. Deformación observada en las estaciones de GPS del Instituto Geofísico, después de corregir valores de deriva y cambios estacionales. Las flechas amarillas muestran variaciones horizontales del terreno y las rojas muestran los cambios verticales las escalas se muestran en la esquina inferior izquierda. Elaborado por el Dr. Jean Mathieu Nocquet. La deformación máxima es 1 cm de desplazamiento horizontal y 1 cm vertical.
Emisión del SO2
Los valores de flujo de SO2 obtenidos por la red permanente de DOAS muestran variaciones. Entre el 07 a 09 de Octubre los valores fueron alrededor de 1400 ton/día. Luego entre el 10 y el 12 de Octubre un ascenso de la concentración de este gas marcó entre 4100 a 7600 ton/día. Desde el 13 de Octubre los valores mantienen en aproximadamente 1500 ton/día (Fig.8).
Figura 8. Los valores del SO2 (dióxido de azufre) han variado entre 1000 a 7500 t/día.
Dispersión y caída de ceniza
Desde el 08 de octubre hasta la presente se han recibido reportes de leves caídas de cenizas finas en la parte Occidental –Sur Occidental (San Ramón, San Agustín de Callo y Barrancas por la tarde del 16 de octubre. Además fueron reportados caídas finas en Rumipamba y Vallecito en Cantón Rumiñahui durante el 17 de octubre. El día domingo 18 de octubre las cenizas se propagaron hacia el occidente del volcán (Fig. 9).
Figura 9. Dispersión de las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi para el 18 de ocubre de 2015 (fuente de datos: Washington VAAC, base: Google Earth). Dirección de la nube de ceniza hacía el occidente.
Observaciones visuales
Debido a las condiciones climáticas muy nubladas durante la última semana en pocas ocasiones ha sido posible ver la cumbre del volcán y las emisiones. Se han visto columnas ligeramente hasta moderadamente cargada con cenizas que suben hasta 1.5 km sobre la cumbre. Sin embargo, el día 19 de Octubre en la mañana hubo una visibilidad adecuada para observar una columna de por lo menos 1.5 km de altura, visto de una camera de ECU-911 en el Teleférico (Fig. 10).
Figura 10. Vista del flanco norte del volcán Cotopaxi y su columna de vapor, gases y cenizas, tomada por una camera de ECU-911, desde el Teleférico, con fecha de 19 de Octubre, 2015, a las 07h37TL.Fotografía del Sistema Ecu911.
Interpretación
Los datos de monitoreo obtenidos desde el 8 de octubre indican que la continúa con las características propias del escenario “1” propuesto en las actualizaciones anteriores. Hemos observado que un nuevo pulso de magma alcanzó niveles suficientemente superficiales para producir manifestaciones como brillo en el cráter, emisiones e incremento del gas SO2. Las emisiones subsecuentes han sido leves y las columnas no han superado 2 km sobre el nivel del cráter.
Dentro de este escenario “1” se podrían además producir los siguentes fenómenos:
- continuación de la emisión y consecuente caída de ceniza.
- explosiones pequeñas a moderadas con bloques incandescentes limitados a zonas cercanas al cráter.
En este escenario no se considera probable la generación de lahares de tamaño moderado ni grande, pero sí, posiblemente la generación de lahares secundarios pequeños asociados a la removilización de la ceniza debido al deshielo del glaciar y a lluvias en las partes altas del edificio volcánico.
Escenarios
Al momento, como se ha indicado, el volcán presenta una actividad circunscrita dentro del escenario “1” (detallado nuevamente a continuación). Sin embargo, debido a que los sistemas naturales pueden presentar cambios en el corto plazo no podemos descartar como posibles los demás escenarios para los próximos días a semanas (en orden del más probable al menos probable
- 1) el nuevo pulso de magma llega lentamente al reservorio y tiene paso libre hasta la superficie. En este caso, la actividad eruptiva aumenta progresivamente, con ocurrencia de emisiones de ceniza seguidas por pequeñas explosiones. El proceso eruptivo se prolonga por semanas hasta agotamiento de la energía de este pulso de magma (tipo Tungurahua marzo 2013). Este tipo de fases eruptivas puede repetirse si la alimentación en magma se mantiene en el mismo nivel. Las caídas de ceniza son leves a moderadas en las direcciones predominantes del viento con una acumulación de hasta pocos milímetros de ceniza. Durante este tipo de actividad se podría observar incandescencia en el cráter. Las explosiones pequeñas podrían lanzar bloques balísticos decimétricos hasta 1-2 km del cráter, produciendo abundante incandescencia en los flancos superiores. Lahares secundarios pequeños se podrían formar debido a la remobilización del material eruptivo por lluvia o deshielo del glaciar afectando principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. Al momento de la publicación de este informe, este es el escenario en curso;
- 2) el nuevo pulso de magma llega al reservorio pero su paso a la superficie está obstruido por un tapón, lo que provoca un aumento de la presión en el conducto volcánico. Eventualmente, la presión del magma vence la resistencia del tapón, produciendo una (o más) explosiones de tamaño moderado a grande con abundante incandescencia, caídas de bombas balísticas que alcanzan un máximo de 5 km desde el cráter y pequeños flujos piroclásticos (tipo Tungurahua julio 2013). Las caídas de ceniza son moderadas a fuertes en las direcciones predominantes del viento con una acumulación de algunos milímetros hasta pocos centímetros de ceniza cerca del volcán. Adicionalmente se pueden formar lahares por la mezcla del material volcánico con agua de derretimiento del glaciar. En este escenario los lahares podrían ser de tamaño pequeño hasta moderado y afectarían principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi, pero también zonas pobladas de los drenajes principales del volcán (ríos Pita, y/o Cutuchi y/o Alaquez y/o Jatunyacu), aunque no con la misma magnitud del escenario de 1877. Flujos de agua lodosa podrían bajar en los drenajes principales sin mayor afectación. Al momento de la publicación de este informe este escenario es menos probable que el escenario a);
- 3) el pulso de magma que asciende tiene un volúmen mayor y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcá una erupción paroxismal (tipo Cotopaxi junio 1877, Reventador noviembre 2002, Tungurahua agosto 2006) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos pueden alcanzar el pie del volcán. El contacto entre los flujos piroclásticos calientes y el glaciar produce un gran derretimiento de este último, lo que genera lahares moderados o grandes que bajan por uno o varios de los drenajes que nacen en el volcán. Estos lahares pueden viajar decenas hasta cientos de kilómetros por los valles de los ríos dejando depósitos de metros hasta decenas de metros de espesor. Adicionalmente se puede producir fuertes caídas de ceniza y lapilli (cascajo) asociada a esta actividad. El espesor del depósito de caída podría alcanzar más de 1 cm a 70 km y 10 cm a 20 km del volcán en la dirección principal del viento. En general, a las erupciones paroxismales, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Al momento de la publicación de este informe este escenario es mucho menos probable de ocurrir en las próximas semanas que los escenarios 1 y 2;
- 4) no se descarta por completo una disminución de la actividad eruptiva en el caso de que la nueva intrusión de magma no ascienda a zonas superficiales. Sin embargo, en función de los parámetros de monitoreo y a la historia volcánica del Cotopaxi, este escenario es el menos probable de todos.
Estos escenarios podrán ser cambiados de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán. El Instituto Geofísico dará información oportuna sobre la actividad del volcán o su aumento.
PM, MR, GV, SH, MY, SB
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
