Actualización de la actividad del volcán

Introducción
El Instituto Geofísico viene realizando el monitoreo de la actividad del volcán Cotopaxi, así como los estudios de las principales amenazas que desencadenaría una posible erupción y está colaborando en la difusión de la información técnica sobre este tema.  El 27 de mayo se reportó que el volcán estaba presentando un incremento en su sismicidad, en especial con el incremento en el número de sismos VLP (siglas en inglés Very Long Period, sismos de muy largo periodo, que ocurren en volcanes activos y que normalmente están asociados con movimiento de magma o fluidos en el interior del volcán), adicionalmente se detectó un aumento en las tasas de emisión de SO2 desde el 20 de mayo.

En este informe se señalaron dos escenarios más probables a corto plazo: 1) que decaiga la actividad, y 2) que se siga incrementando. También se indicó uno tercero con menor probabilidad a corto plazo, en el que esta anomalía desencadene un proceso eruptivo. En los informes especiales del 2 de junio y del 11 de junio estos escenarios se mantuvieron ya que el volcán ha seguido mostrando variaciones en los mismos rangos.

Este nuevo informe resume las características de los parámetros de monitoreo hasta el momento.

Sismicidad
Al momento la actividad sísmica en el volcán se mantiene elevada con respecto a su nivel de base, establecido desde 1986.  Como se indicó en los informes anteriores a partir del 4 de junio se registraron episodios de tremor (vibración continua del volcán). La presencia de estos eventos sísmicos ha sido una de las características de la actividad del volcán en estos meses. Estos tremores aparecen en episodios que duran desde algunos minutos o en algunos casos duran horas. En algunos casos también han sido muy numerosos estos episodios tremóricos llegando a tener más de 150 por día. Entre todos estos eventos cabe resaltar un tipo de tremor ocurrido el 30 de julio, que se diferencia del resto porque se registró también en las estaciones de los volcanes Pichincha y Tungurahua, lo que indica que la fuente del mismo es más profunda. La frecuencia dominante de este tremor es de 2.3 Hz y con dos picos armónicos pares de 4.6  Hz y 6.9 Hz.

Otra característica de la sismicidad en estas últimas semanas es que desde mediados de julio, es que se observa una alternancia entre periodos con predominancia de tremor y otros con eventos de largo periodo (LP, generados por resonancias de fluidos en grietas al interior del volcán), como se observa en la figura 1. En algunas ocasiones se llegaron a contar más de 50 sismos LP por día (ver informes diarios de actividad).  

Acompañando a algunos sismos LP continúan registrándose componentes de sismos VLP.  Los  sismos VLP de mayor magnitud ocurrieron el 31 de Julio a las 08h19 (magnitud 2.2), 31 de julio a las 11h15 (magnitud 1.8) y el 4 de agosto a las 10h27 (magnitud 2.9). La profundidad de estos sismos está entre 4 y 7 km bajo la cumbre.

La energía sísmica liberada en el volcán presenta valores altos el 5 y el 19 de junio (Figura 2).  Entre esta fecha y fines de Julio, esta energía osciló en niveles intermedios y a partir de fines de Julio se registra un descenso a niveles apenas superiores a los niveles de base.  Como se observa en el gráfico de la Figura 2.   

Flujo de SO2
Como se ha indicado en los informes especiales anteriores y en los informes diarios, la emisión de SO2 desde finales del mes de Mayo ha sido superior al nivel de base establecido para el volcán (alrededor de 500 ton/día), alcanzando hasta 5000 ton/día a inicios del mes de Julio. Sin embargo,  a partir del 30 de Julio se ha registrado un leve descenso en estas emisiones,  registrándose en general  valores entre 1500 y 2000 ton/día. (Figura 3).

Tendencias de la Deformación de los flancos
Las redes de inclinómetros y GPS instaladas en los flancos del Cotopaxi han registrado solamente leves movimientos que han sido considerados como pertenecientes al nivel de ruido instrumental. Esto indicaría que hasta el momento no se puede distinguir claramente un patrón de deformación en base a los datos adquiridos.

Observaciones superficiales
La actividad fumarólica con olor a azufre en los bordes del cráter ha sido permanentemente reportada por los grupos de andinistas que ascendieron a la cumbre del Cotopaxi  en los meses de Junio y  Julio. Sin embargo, el último fin de semana, 1 de Agosto, se reportó la ausencia de este olor y la disminución de la actividad fumarólica, lo cual es coincidente con el descenso de los flujos de SO2 medidos por nuestros instrumentos. En los días despejados se ha observado una pluma de gas esporádica con una dirección preferencial hacia el occidente y hacia el suroccidente (Figura 4).  

La observación más destacable en estas últimas semanas ha sido la aparición de una laguna de coloración verde en el fondo del cráter.  La acumulación de agua se habría producido por  un mayor grado de derretimiento de la nieve y el glaciar en la parte surperior del cráter debido al incremento de temperatura asociado a la actividad fumarólica más intensa  desde Mayo de este año. En la secuencia de imágenes observadas en los últimos días no se ha evidenciado un incremento significativo ni acelerado del tamaño de la laguna, siendo el volumen de agua asociado a ésta pequeño por el momento (Figura 5). Sin embargo, es importante destacar que la presencia de este cuerpo de agua podría favorecer la generación de explosiones freáticas.

Mejoramiento de la red de monitoreo
Gracias a la colaboración del VDAP (Programa de Asistencia ante desastres volcánicos de Estados Unidos) se instalaron 4 nuevas estaciones sísmicas de banda ancha en los mayores drenajes del Volcán Cotopaxi en los sectores San Ramón, Bocatoma, Barrancas y Sucre. Estas estaciones permitirán mejorar las localizaciones de los eventos sísmicos en el volcán, pero su función principal será la de  detectar el paso de lahares por el ruido sísmico que producen. Junto con las estaciones sísmicas se instalaron cámaras fotográficas que permiten visualizar estos dranajes desde el IG-Quito y cuyas imágenes están ya disponibles a través de la página web. Es así que estas estaciones complementarán la amplia red de monitoreo de lahares  instalada en el Cotopaxi desde el año 2002 y son una parte fundamental de un Sistema de Alerta Temprana que se está desarrollando para el Cotopaxi. La localizacion de dichas estaciones se presenta en la Figura 6.

Conclusiones

Globalmente la actividad sísmica del volcán, así como la emisión de dióxido de azufre siguen presentando niveles anómalos, si bien en las últimas semanas se ha notado una ligera disminución con respecto a lo observado en los meses de Mayo y Junio. Es importante destacar que las señales de tremor profundo y los VLP del 30 y 31 de julio respectivamente, no se han registrado anteriormente en el Cotopaxi. Es por esto que pese a la leve disminución de la desgasificación y la energia sísmica total, el volcán se mantiene en un nivel de actividad interna moderado.

En base a lo anterior se propone  los siguientes 3 escenarios de evolución de la actividad del Cotopaxi en el corto plazo (es decir, válido para las próximas semanas):

1. Que decaiga progresivamente la actividad actual. Al igual que lo ocurrido  en los años 2001 - 2002, 2005 y 2009, es posible que en en los próximos días o semanas los parámetros monitoreados  continúen con su tendencia a descender hacia los niveles de base del Cotopaxi (antes de Abril de 2015). De todas maneras, no se descarta que ocasionalmente se puedan producir pequeñas explosiones de carácter freático al interior del cráter.

2. Que se incremente nuevamente la actividad interna. Los parámetros monitoreados vuelven a aumentar en los próximos días o semanas, cada vez con mayores evidencias (sismos sentidos, pluma de gas continúas y fuerte olor a azufre, ruidos, incremento de caudal en las quebradas por el descenso de agua lodosa). En este escenario pueden ocurrir explosiones freáticas en el cráter.

3. Que se inicie un proceso eruptivo. Es decir que un volumen de magma ascienda dando lugar al inicio de un periodo eruptivo. Al momento no hay evidencias de que este escenario pueda darse en el corto plazo.

Al momento los escenarios 1 y 2 son los más probables. Se continuará evaluando comportamiento del volcán en los próximos días y semanas.

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional está continuamente vigilando las variaciones de actividad en el volcán y se reportará oportunamente cualquier cambio. Se recomienda en especial a los andinistas tener precaución en la zona del cráter, ante la posible ocurrencia de explosiones, que lancen bloques o emisiones muy energéticas de vapor y gases volcánicos, que pueden ser nocivos a la salud.

SH,DA, IM,HY,PM,EH,MR,AA
INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Incremento de la actividad

El día de ayer a las 17h21 se detectó un enjambre de sismos que duró hasta las 18h06 (tiempo local).  El sismo más grande de este enjambre ocurrió a las 17h23 y tuvo una magnitud 2.7.   Posteriormente, el día de hoy a las 04h02 y a las 04h07 se registraron dos explosiones, la primera de las cuales tuvo una amplitud de 6 Pa en la estación de BNAS. Esto corresponde a explosiones pequeñas. Ver figura 1.  Estas explosiones fueron escuchadas por andinistas que ascendían al volcán.

La posibilidad de explosiones en el volcán fue señalada en el escenario 2, que fuera presentado en el Informe Especial n.- 4 del 7 de agosto del 2015.

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional está continuamente vigilando las variaciones de actividad en el volcán y se reportará oportunamente cualquier cambio. Se recomienda en especial a los andinistas tener precaución en la zona del cráter, ante la posible ocurrencia de explosiones, que lancen bloques o emisiones muy energéticas de vapor y gases volcánicos, que pueden ser nocivos a la salud.

MR
INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Incremento de la actividad

Desde la tarde de ayer ha habido un aumento rápido y significativo de la actividad interna y superficial del Cotopaxi. Los niveles de sismicidad han vuelto a repuntar luego del enjambre sísmico registrado y por primera vez se ha observado emisión de materiales sólidos (ceniza y rocas) durante eventos explosivos energéticos.

En la madrugada ocurrieron dos explosiones freáticas a las 04h02 y a las 04h07 que seguramente formaron grandes nubes de ceniza que luego provocaron caídas de ceniza en los sectores de Machachi, Amaguaña, Boliche, Tambillo y en el sur de Quito. Más tarde, a las 10h25 se produjo una segunda emisión grande de ceniza, que tuvo una duración de cerca de 30 minutos, produciendo una nube que subió entre 6 y 8 km sobre el nivel del cráter y fue visible desde distintos sitios; esta emisión nuevamente dio lugar a caídas de ceniza hacia el NW y SW del Cotopaxi. Nuevos eventos explosivos, de magnitud menor a las anteriores  se produjo a las 13h45 y a las 14h29, aunque estas nubes de ceniza han sido claramente visibles desde varios sitios.

El estudio preliminar de la ceniza producida durante las explosiones sugiere por el momento que las mismas no estarían relacionadas con el magma en profundidad, sino se deben más bien a la sobrepresurización de un sistema hidrotermal menos profundo, que fue sobrecalentado por el magma en las últimas semanas. Este tipo de explosiones son llamadas "freáticas" y son comunes en las etapas de reactivación de los volcanes. En los informes precedentes se había mencionado la posibilidad de ocurrencia de este tipo de explosión, si bien no se podía prever su magnitud.

Estas explosiones han provocado una mayor apertura del conducto volcánico, lo que se ha manifestado con las explosiones y la actividad sísmica registrada en las últimas horas. Este tipo de manifestaciones pueden seguir repitiéndose en las próximas horas y podrían progresar hacia actividad magmática en el corto o mediano plazo.

Este repunte de la actividad interna y superficial del Cotopaxi confirman el estado de reactivación mencionado en reportes precedentes y sugiere que el magma en profundidad está accediendo a niveles cada vez mas superficiales donde tiene mayor interacción con el sistema hidrotermal y donde podría provocar manifestaciones directas en superficie (explosiones y emisiones magmáticas). La progresión del magma hacia la superficie será evaluada mediante los datos del monitoreo.

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional está continuamente vigilando las variaciones de actividad en el volcán y se reportará oportunamente cualquier cambio. Se recomienda en especial a los andinistas tener precaución en la zona del cráter, ante la posible ocurrencia de explosiones, que lancen bloques o emisiones muy energéticas de vapor y gases volcánicos, que pueden ser nocivos a la salud.

DA, HY, SV
INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Disminución de actividad durante la noche

A partir de las 17h00 (Tiempo Local) de ayer 14 de agosto no se han generado explosiones  o emisiones de importancia en el volcán Cotopaxi. La sismicidad se ha caracterizado principalmente por eventos discretos tales como sismos de largo periodo (LP, relacionados a movimiento de fluidos), volcano tectónicos (VT, relacionados a fractura de roca al interior del volcán). Ver la comparación de la actividad registrada por la estación sísmica BREF.

En la madrugada de hoy, a partir de las 05h00 (Tiempo Local), se observa un incremento en el tremor de fondo que sin embargo (hasta el momento de la generación de este informe) presenta niveles energéticos inferiores a los observados durante el día de ayer 14/08/2015. En las imágenes de las cámaras de monitoreo del Cotopaxi no se reconoce columnas de emisión de alturas importantes (mayores a 500 m sobre el cráter).

Las imágenes satelitales no han mostrado anomalías térmicas (puntos calientes) relacionados al Cotopaxi en las últimas horas.

Es importante recalcar que aun cuando la sismicidad ha mostrado una disminución considerable respecto a la mañana y tarde de ayer, eventos explosivos o de emisión importantes pueden presentarse en las próximas horas o días.

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional está continuamente vigilando las variaciones de actividad en el volcán y se reportará oportunamente cualquier cambio.

SV, JS, MR
INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Analisis de la actividad del volcán Cotopaxi y propuesta de escenarios

21 de Agosto de 2015

Después de las 4 explosiones registradas el día 14 de Agosto del presente en el volcán Cotopaxi por la red instrumental del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional y reportado en los Informes especiales No. 6, 7 y 8, se han presentado varios episodios de emisiones de cenizas, gases, vapor y una pequeña explosión a las 07H04TL del 20 de agosto del 2015.  Muchas de estas emisiones  han sido vistas desde las poblaciones aledañas y desde el DMQ.  En general, la zona de afectación por la caída de cenizas ha sido de menor grado y alcance que la registrada durante el 14 de Agosto. Actualmente se destaca la presencia de cenizas en los flancos del volcán y se puede notar que estas cubren el glaciar en la parte occidental y sus flancos inferiores (Fig. 1).  

Sismicidad: Este parámetro está caracterizada por el registro de movimiento de fluidos dentro del cono volcánico (sismos tipo LP y VLPs)  y algunos sismos de carácter de fractura (tipos VTs), ubicados entre 1 a 4 km bajo la cumbre del volcán.  Ambos tipos son comunes en volcanes con perturbaciones internas causadas por empujes de magma ascendente.  Sin embargo, los tremores de emisión con baja amplitud han sido de mayor recurrencia durante los últimos días y están ligados con la emisión casi continua de gases y cenizas (Fig. 2a, 2b, 2c y 2d).

Gases: Ligada con la actividad eruptiva y emisiva, ha sido registrada una alta concentración del gas dióxido de azufre (SO2) emanando del cráter.  Desde el pico de 16,700 toneladas/día registrados el 15 de Agosto, los valores han bajado hasta 6500 T/día el 18 del presente.  Esta disminución ha sido gradual (Fig. 3a, 3b y 3c).

Deformación de los Flancos: Hasta el momento ninguno de los 11 equipos instalados en el volcán para detectar posibles deformaciones de los flancos, ha mostrado un patrón contundente o acelerado que indique un ingreso de un volumen de magma considerable en las partes basales del cono volcánico.  Además, medidas de INSAR tomadas por un satélite y procesadas hasta el 11 de Agosto, tampoco han mostrado cambios determinantes (Fig. 4).

Medidas Térmicas: En un vuelo efectuado el 18 de Agosto, se pudo tomar imágenes de las partes altas de volcán, incluyendo Yanasacha, bordes exterior del cráter y fumarolas en la parte alta occidental. Las temperaturas han variado poco en relación a otras medidas efectuadas en años anteriores (Fig. 5a y 5b).

Observaciones Visuales y Caídas de Cenizas: Se destaca la presencia constante de emisiones semi-continuas de vapor, gases y cenizas.  Cuando las emisiones se elevan desde el cráter, generalmente no han superado una elevación mayor de 500 metros sobre este antes que bajen bruscamente por el flanco noroccidental y occidental del volcán.  El efecto de los vientos fuertes ha sido importante para dirigir las columnas en esta manera.  Las cenizas han llegado hasta Quito (una película acumulada) y en el sur hasta Lasso, pero en menor grado de espesor que fue registrado por las explosiones del 14 de agosto (Fig. 6).  El tamaño de grano de las cenizas es sub milimétrica.  La ceniza está compuesta por gránulos de roca y cristales de minerales, típicas de un volcán andesítico, como es el Cotopaxi.  Al parecer, bajo observación en microscopio binocular, todos los fragmentos en la ceniza son preexistentes, algunas alteradas y no se presentan partículas de magma nuevo juvenil en el sistema, pero sobre todo son el resultado de la limpieza del conducto volcánico durante las explosiones.

Resumen:  La casi continua tendencia a la disminución de los números de sismos y en los valores de la energía sísmica liberada (Fig. 7), así como, las bajas temperaturas de las fumarolas cerca de la cumbre, la falta de un patrón de deformación y el continuo descenso de los valores registrados del gas SO2, sugieren que han disminuido temporalmente las presiones internas en el volcán y por esta razón estas presiones no han sido suficientes para generar las explosiones similares a las del viernes pasado, y que por ahora quedan remanentes (bolsones) de gas que permitan la emanación de los gases con contenidos variables de ceniza.

ESCENARIOS PLANTEADOS:
Con las observaciones planteadas, se presentan 2 escenarios básicos con sus posibles alternativas:

1) No hay más alimentación de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

1a) La presión se va liberando de manera paulatina a través de emisiones de ceniza, como las que hemos estado experimentando desde el viernes 14 de agosto. En tal sentido, se vería un descenso paulatino de las emisiones las que finalmente desaparecen, este comportamiento podría durar desde semanas hasta meses. La erupción termina siendo VEI 1.

1b) El conducto se cierra por un tiempo prolongado y la presión de gases se vuelve a acumular. Las emisiones acompañan a aperturas del conducto durante días hasta que el conducto se vuelve a cerrar y se repite el ciclo. Se dan varios ciclos explosión-emisión-sellado durante los siguientes meses hasta que cesan. La erupción termina siendo VEI 1.

2) Se producen nuevos ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

2a) Llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, cualquiera de los escenarios 1a y 1b se materializan varias veces con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por hasta meses (tipo Tungurahua). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. La erupción termina siendo una VEI 2-3.

2b) Los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores a una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo junio, 1877) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos en su contacto con el glaciar disparan lahares que bajan por uno o todos los tres drenajes que nacen en el volcán.  Estos lahares (flujos de escombros) viajan decenas o cientos de kilómetros por los valles de los ríos y producen depósitos de decenas de metros de altura. A las erupciones paroxísmicas, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4.

PM/HY/DA/SA/MR
04H00
21Ag_2015
INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL