Actualización de la actividad superficial

Fotografía de una explosión típica del volcán tomada el 9 de mayo de 2024 (Fotografía: S. Hidalgo – IGEPN).

Resumen
Desde el 21 de marzo de 2024, gracias a la red sísmica regional se detectó un incremento en el número y en la amplitud de las explosiones registradas en el volcán El Reventador. Este incremento ha venido acompañado de un leve aumento en la desgasificación de SO2 medida por los instrumentos satelitales. Sin embargo, las características de las emisiones de ceniza no han sufrido cambios y se mantienen en los niveles habituales del volcán. Por otro lado, varios cambios morfológicos se han producido en la zona del cráter, mismos que facilitan la generación de pequeños flujos piroclásticos hacia los flancos sur y suroriental del cono volcánico. Es importante destacar que hasta el momento estos flujos han sido pequeños y no generaron ningún impacto en zonas pobladas o infraestructuras de las cercanías al volcán. Los depósitos generados por esta actividad son fácilmente removilizables por lluvia y por tanto es importante mantener vigilancia en los drenajes que descienden por el flanco sur del volcán ya que podrían generarse lahares medianos a pequeños.

Al momento de la emisión del presente documento, el volcán mantiene sus niveles de actividad superficial alta sin cambio, e interna moderada sin cambio.

Cómo citar/how to cite: IGEPN (2024) – Informe Volcánico Especial – El Reventador – N° 2024-001.

Antecedentes
El volcán El Reventador de 3 570 metros de altura y localizado en la zona subandina, es uno de los volcanes más activos del Ecuador. Es un estratocono localizado al interior de una cicatriz de deslizamiento con forma de U abierta hacia el oriente. Luego de 26 años de reposo, el 3 de noviembre de 2002, el volcán El Reventador entró en erupción. Esta erupción fue una de las más grandes y explosivas registradas en el Ecuador durante los últimos 150 años. La columna de ceniza alcanzó 17 km de altura sobre el nivel de cráter, y las nubes ardientes (flujos o corrientes piroclásticas) sepultaron la vía principal del Chaco – Lago Agrio, así como una de las tuberías de petróleo existentes a esa época. La caída de ceniza fue a escala regional. En Quito, los efectos de la ceniza proveniente del volcán provocaron el cierre del Aeropuerto Internacional Mariscal Sucre, que en esos años estaba en el actual Parque Bicentenario, y la suspensión de actividades económicas, administrativas y educativas; provocando impactos significativos a la dinámica productiva del Ecuador. El Índice de Explosividad Volcánica (IEV) correspondiente a este evento fue de “4”, equivalente a “cataclísmica” (Hall et al., 2004).

Desde entonces, este volcán se ha caracterizado por presentar una variabilidad en su estilo eruptivo, cambiando constantemente la morfología de su cráter y generando decenas de explosiones diarias, flujos de lava, flujos piroclásticos, y columnas de ceniza que alcanzan algunos cientos de metros hasta pocos kilómetros sobre la cumbre del volcán, así como ocasionales flujos de lodo o lahares (Almeida et al., 2018; Hidalgo et al., 2023; Vallejo et al., 2024). El volcán ha mantenido sus niveles de actividad internos y superficiales entre moderados y altos (https://www.igepn.edu.ec/servicios/busqueda-informes: IGEPN, 2024. Informe anual de la actividad del volcán El Reventador - 2023, Quito, Ecuador).

Anexo técnico-científico

Sismicidad
En general, la actividad sísmica de El Reventador está dominada por frecuentes explosiones que se producen en el volcán, identificadas utilizando una combinación de sismómetros de campo cercano (<10 km de la cumbre) y regionales (>40 km de la cumbre). En el caso de este informe, en el beneficio de la homogeneidad del catálogo y para facilitar una mejor comparación de la sismicidad más reciente en relación con la actividad pasada, se utilizan los datos de los sismómetros regionales. A partir del 21 de marzo de 2024, se ha observado un claro aumento de los registros sísmicos correspondientes a las explosiones del volcán (Fig. 1). El número diario de explosiones aumentó gradualmente hasta alcanzar un primer pico el 26 de mayo de este año y un máximo el 9 de junio. También se observa que la amplitud (y por tanto la energía) de las explosiones aumenta en las semanas posteriores al aumento del 21 de marzo. Este aumento de amplitud no es mayor que el registrado en anteriores repuntes de actividad en Reventador. En conclusión, los datos sísmicos disponibles sugieren un aumento gradual del número diario de explosiones en relación con los periodos de actividad de base en este volcán, pero no en relación con los periodos de mayor actividad.

Figura 1. Amplitudes (arriba) y tasa diaria (abajo) de las explosiones del Reventador en función del tiempo desde enero de 2023 hasta el 10 de junio de 2024. Se observa un cambio en la tasa diaria de explosiones aproximadamente el 21 de marzo, con un aumento gradual de la tasa hasta alcanzar un máximo el 9 de junio.

Deformación
El análisis de las imágenes SAR de Sentinel-1 en órbita descendente, desde el 01 de enero de 2023 al 31 de mayo de 2024, muestra zonas con una buena correlación, especialmente para la parte media y baja del edificio volcánico, hacia el flanco occidental (sobre el borde de la cicatriz de deslizamiento), y hacia la partes sur y oriental.

Los mapas de velocidades y de desplazamiento acumulado (Fig. 2) muestran valores negativos en la parte más cercana a la zona alta del cono (colores verdosos y azules), mientras que hacia el occidente se observan valores positivos o tendencia inflacionaria (colores ocres y amarillos).

Figura 2. Mapas de velocidades (izquierda) y desplazamientos (central) en el volcán El Reventador, procesado con el método LicSAR (Lazecký et al., 2020) y LiCSBAS (Morishita et al, 2020), entre el 01 de enero de 2023 al 31 de mayo de 2024. Puntos de control (derecha) Procesamiento por: P. Espín. Universidad Leeds.

En la Figura 2, en el mapa de la derecha, se ubican los cuatro puntos de control que se utilizan para obtener las líneas de tiempo de la Figura 3, en la cual se representa el desplazamiento de los puntos observado desde enero de 2023. En los puntos de control N (línea verde), E (línea azul) y W (línea roja), se observa una tendencia ligeramente ascendente desde mayo 2023 y especialmente desde octubre de 2023. Esta tendencia se revierte luego de alcanzar un pico en marzo 2024. Al contrario, para el punto de control al S (línea fucsia), se observa una clara tendencia descendente hasta abril de 2024, cuando la tendencia se vuelve levemente positiva y se mantiene hasta la fecha.

Figura 3. Serie temporal, desde enero 2023 hasta junio 2024, de los puntos de control relacionados con la distancia entre su superficie y la Línea de Vista del Satélite (LOS). Procesamiento por: P. Espín. Universidad de Leeds.

Actividad Superficial
La actividad superficial actual del volcán se caracteriza por presentar explosiones cuyas columnas de ceniza llegan hasta 1 km o excepcionalmente hasta 2 km de altura sobre el nivel cráter. El número de explosiones que el volcán registra actualmente es de entre 50 y 70 por día. De estas explosiones, eventualmente se han generado flujos piroclásticos (también conocidos como “nubes ardientes”). Estos eventos han provocado cambios en la morfología del edificio volcánico, que se describen a continuación y se identificaron gracias a las cámaras permanentes instaladas en el volcán.

Emisiones de ceniza
La actividad superficial actual en el volcán El Reventador se caracteriza por emisiones de ceniza puntuales pequeñas de corto a mediano alcance. Entre el 1 de junio 2023 y el 6 de junio 2024, el Centro de Avisos de Cenizas Volcánicas de Washington (W-VAAC por sus siglas en inglés) publicó 584 reportes de nubes de ceniza observadas en El Reventador, con un promedio de dos reportes al día (Fig. 4). El panel superior derecho de la Figura 4 indica que las alturas de estas emisiones se han mantenido entre los 400 y los 2800 metros sobre el nivel del cráter, con una media de 1000 metros. Durante este periodo solamente en 11 días se registraron plumas de ceniza con alturas mayores al umbral de 1600 metros sobre el cráter, utilizado para diferenciar la actividad de base del volcán de otras actividades más elevadas (línea roja entrecortada en Figura 4). Con respecto al alcance de las emisiones, en promedio, las nubes de ceniza alcanzaron una distancia de 30 kilómetros desde el volcán y los mayores alcances se registraron en junio, agosto y septiembre de 2023 y enero y junio de 2024 (panel inferior izquierdo Figura 4). La velocidad promedio con la que se dispersaron estas emisiones de ceniza fue de 5 m/s (panel inferior derecho Figura 4) y en su mayoría se dirigieron hacia el occidente y noroccidente. En general, las características de las emisiones de ceniza se han mantenido estables desde junio de 2023, sin sobrepasar los umbrales considerados como límites de la actividad de base de El Reventador.

Figura 4. Número de alertas diarias W-VAAC (azul), altura máxima diaria en metros sobre el nivel del cráter (gris), alcance máximo diario en kilómetros (verde), y velocidad máxima diaria (rojo) para emisiones de ceniza del volcán El Reventador entre junio 2023 y junio 2024 con la media móvil respectiva de 7 días (línea continua). La línea discontinua roja indica el umbral establecido para diferenciar la actividad de base del volcán de actividad más elevada.

Cámara permanente de rango visible LAVCAM
La cámara de rango visible LAVCAM se encuentra ubicada a 2.7 km al suroriente del cono volcánico. Esta cámara toma imágenes de la actividad superficial del volcán de manera continua con una frecuencia de 5 minutos.

Desde el 2 de mayo se comenzó a observar pequeños depósitos de flujos piroclásticos en el flanco suroriental del volcán (Fig. 5a), y posteriormente las buenas condiciones climáticas permitieron observar los flujos responsables de estos depósitos (Fig. 5b). Este fenómeno se volvió común y se pudo observar varios días después, desde el 5 de mayo (Fig. 5c) hasta la fecha de emisión de este informe (Fig. 5d). El alcance de estos flujos es variable y va desde los 0.5 km hasta 1.2 km sobre el flanco suroriental del volcán.

Figura 5. a) Depósito de flujo piroclástico observado el 5 de mayo a las 06h37 am TL. b, c y d) Flujos piroclásticos o nubes ardientes que descienden por los flancos sur y suroriental del volcán (Elaborado por: M. Almeida – IGEPN).

El 01 de junio (Fig. 6a) se pudo observar el volcán con pequeños depósitos de flujos piroclásticos de color blanco con su correspondiente zona de deposición. La actividad explosiva de la noche del 2 al 3 de junio dejó a la vista una pequeña quebrada que nace en el borde sur-suroriental del cráter, además de una depresión al interior de este (Fig. 6b). Los nuevos flujos piroclásticos generados se encausan en esta quebrada, facilitando su transporte hacia la base del volcán, tal como se observa en la Figura 6c. Asociado a estos cambios, las cámaras de rango visible han detectado una zona con incandescencia casi permanente en la zona sur oriental del cráter del volcán desde el 12 de mayo. Sin embargo, la intensidad de la anomalía detectada el 12 de mayo (Fig. 6c), es menor a la anomalía resultante de la actividad del 02 de junio, evidenciada por las cámaras el 04 de junio (Fig. 6d).

Figura 6. a) Fotografía del volcán El Reventador el 01 de junio de 2024. b) Fotografía del volcán el día 03 de junio de 2024 en donde se observa la nueva quebrada del flanco suroriente del volcán. c) Anomalía termal observada por la cámara de rango visible el 12 de mayo. d) Anomalía termal observada por la cámara de rango visible el 04 de junio luego de la actividad que formó la quebrada suroriental (Elaborado por: M. Almeida – IGEPN).

Termografía
Entre el 08 y 10 de mayo un equipo técnico del Instituto Geofísico realizó mediciones de temperatura con una cámara térmica portátil (FLIR T1020). Gracias a este instrumento se pudo registrar varios eventos explosivos, de los cuales, algunos generaron flujos piroclásticos.

En la Figura 7 se puede observar la variación de las temperaturas máximas aparentes (TMA) y las imágenes asociadas a uno de los eventos más representativos registrados el 09 de mayo en una secuencia termal. En el panel inferior de esta imagen se observa la variación de la TMA a lo largo de la secuencia de lo cual se puede resaltar: 1. La anomalía térmica del borde suroriental del cráter, que posteriormente se pudo evidenciar en las cámaras de rango visible (TMA > 200 °C) y que se mantiene constante. 2. La primera explosión de la secuencia. 3. La explosión de más alta temperatura (TMA 600 °C) de la cual se desencadena el flujo piroclástico. 4. El inicio del flujo piroclástico (TMA 400 °C). 5. Los bloques desprendidos del flujo piroclástico con altas temperaturas (350°C).
Es importante mencionar que las temperaturas representadas en la figura no son temperaturas absolutas y, debido a distancia de captura y otros factores como las condiciones ambientales, pueden estar subestimadas.

Figura 7. Imágenes térmicas representativas obtenidas de una secuencia térmica capturada el 09 de mayo de 2024 en el volcán El Reventador (Elaborado por: M. Almeida – IGEPN).

Imágenes satelitales
De las imágenes obtenidas por la constelación de satélites PlanetScope (https://earth.esa.int/eogateway/missions/planetscope) se recuperó dos imágenes satelitales de la zona del volcán El Reventador, para el 24 de febrero de 2023 (Fig. 8a) y el 03 de junio de 2024 (Fig. 8b). En la imagen del 24 de febrero se puede apreciar la morfología del cráter del volcán con una depresión hacia el suroriente. En esta depresión se ubican las anomalías termales de la Figura 6 c y d, asociadas a material volcánico muy caliente en su interior. En la imagen del 03 de junio se pueden apreciar las nuevas quebradas que aparecieron debido al paso de los flujos piroclásticos, derivados de algunas explosiones, direccionados principalmente hacia el sur y suroriente del volcán.

El ancho de la depresión que ha favorecido la generación de flujos piroclásticos es de aproximadamente 125 m, y de ésta se forman las dos pequeñas quebradas, que en la zona alta tienen un ancho variable de 50 - 60 metros. Las quebradas tienen una longitud total de aproximadamente 1.2 km sobre el flanco sur y suroriental.

Figura 8. Imágenes Satelitales Planet del volcán El Reventador del 24 de febrero de 2023 y el 03 de junio de 2024, obtenidas gracias a la constelación de satélites PlanetScope (Elaborado por: M. Almeida – IGEPN).

Desgasificación
La desgasificación asociada al volcán El Reventador ha sido observada gracias a los datos generados por el sensor TROPOMI a bordo del satélite Sentinel 5-P. Estos datos han sido analizados utilizando un script de Google Engine desarrollado por C. Laverde del Servicio Geológico Colombiano. Las limitaciones del método son principalmente las bajas concentraciones detectadas por el sensor, representadas como unidades Dobson (DU). Adicionalmente, al ser un instrumento satelital, la escala de la imagen obtenida para la medición de SO2 es muy amplia, por lo que los resultados pueden estar fácilmente influenciados por la desgasificación de otros volcanes cercanos. Sin embargo, estos resultados pueden considerarse referenciales.

La Figura 9a muestra cuatro mapas con la media mensual de SO2 sobre el volcán, en donde se puede apreciar un incremento en la cantidad de gas representada por la anomalía de color rojo (máx.: 0.2 DU) en el mapa del 2 de mayo hasta el 2 de junio de 2024. Estas anomalías son más débiles hacia los meses precedentes (abril, marzo y febrero de 2024).
La serie temporal de la Figura 9b muestra que desde febrero la cantidad (masa) de SO2 se ha ido incrementando paulatinamente, sin sobrepasar otros picos de actividad detectados en 2023, y 2022.

Figura 9. Datos de masa de SO2 obtenidos por el sensor TROPOMI a bordo del satélite Sentinel 5-P. Analizados utilizando el script de Google Engine desarrollado por C. Laverde del Servicio Geológico Colombiano. a) Serie temporal gráfica de la media mensual de SO2 sobre el volcán entre los meses de febrero a junio de 2024. b) Serie temporal del máximo diario de SO2 (Elaborado por: M. Almeida – IGEPN; C. Laverde - SGC).

Escenarios eruptivos
En base a las observaciones realizadas, se considera que el Volcán El Reventador está en un episodio de mayor explosividad con la formación más frecuente de pequeños flujos piroclásticos. Este tipo de actividad es similar a otros periodos recientes observados en el Reventador, por ejemplo, en 2017 y 2022.

El escenario eruptivo más probable a corto plazo (días a semanas) es que esta actividad continúe y siga generando flujos piroclásticos de tamaño pequeño. Mientras éstos se mantengan en los tamaños observados hasta el momento no representan una amenaza directa a zonas pobladas o infraestructuras. Sin embargo, a medida que estos sigan descendiendo producirían una acumulación de material volcánico suelto hacia la base del cono volcánico, material que sería fácilmente removilizado por las lluvias, con la consecuente generación de lahares. Debido a su ubicación estos flujos descenderían por el río Marker.

En caso de aumentar la tasa de ascenso de magma y, en consecuencia, la actividad en superficie del volcán, se podrían producir colapsos de mayor tamaño del flanco, flujos piroclásticos de mayor tamaño y eventualmente una emisión de flujos de lava, como ya ha sucedido en ocasiones anteriores (e.g. 2018, 2022). Las zonas impactadas, dependen del volumen de material que pudiere colapsar y el volumen de lava emitido. En ocasiones anteriores, estos fenómenos han llegado hasta 2.5 km del cráter. Este escenario es menos probable, sin embargo, debe ser considerado.

Recomendaciones
En caso de lluvias fuertes, mantenerse lejos de los ríos y las quebradas que nacen en el volcán.

Referencias
• Almeida, M., Gaunt, H. E., & Ramón, P. (2019). Ecuador’s El Reventador volcano continually remakes itself, Eos, 100.
• Hall, M., Ramón, P., Mothes, P., LePennec, J. L., García, A., Samaniego, P., & Yepes, H. (2004). Volcanic eruptions with little warning: The case of Volcán Reventador’s Surprise November 3, 2002 Eruption, Ecuador. Revista geológica de Chile, 31(2), 349-358.
• Hidalgo, S., Bernard, B., Mothes, P., Ramos, C., Aguilar, J., Andrade, S.D., Samaniego, P., Yepes, H., Hall, M., Alvarado, A., Segovia, M., Ruiz, M., Ramón, P., Vaca, M., & IG-EPN staff. (2023). Hazard assessment and monitoring of Ecuadorian volcanoes: Challenges and progresses during four decades since IG-EPN foundation. Bulletin of Volcanology, 86(1), 4. https://doi.org/10.1007/s00445-023-01685-6
• IGEPN, 2024. Informe anual de la actividad del volcán El Reventador - 2023, Quito, Ecuador.
• Vallejo, S., Diefenbach, A. K., Gaunt, H. E., Almeida, M., Ramón, P., Naranjo, F., & Kelfoun, K. (2024). Twenty years of explosive-effusive activity at El Reventador volcano (Ecuador) recorded in its geomorphology. Frontiers in Earth Science, 11, 1202285. https://doi.org/10.3389/feart.2023.1202285

Elaborado por: Marco Almeida Vaca, Silvana Hidalgo, Stephen Hernández, Fernanda Naranjo, Benjamin Bernard, Anais Vásconez, Francisco Vasconez, Daniel Andrade, Silvia Vallejo.

Con la colaboración de: Carlos Laverde – Servicio Geológico Colombiano, Pedro Espín - Universidad de Leeds.

Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Deformación superficial en el volcán Fernandina

Resumen
En los últimos 18 meses, el volcán Fernandina, ubicado en el archipiélago de las Galápagos, ha experimentado un lento proceso de deformación el cuál se acentuó en las últimas semanas. Los otros parámetros de vigilancia (sismicidad, actividad superficial) no muestran cambios y se mantienen en niveles bajos. Sin embargo, es importante indicar que esa deformación podría ser premonitora de una nueva erupción a mediano-largo plazo (semanas a años). El Instituto Geofísico - EPN se mantiene vigilando la evolución de estos parámetros e informará de manera oportuna eventuales cambios en la actividad interna o superficial del volcán Fernandina.

Figura 1. Esquema del origen de la deformación registrada en el volcán Fernandina (basado y modificado de Geist D. et al, 2006).

Actividad superficial en el volcán Fernandina

Durante los últimos días, en el volcán Fernandina ubicado en el archipiélago de las Galápagos, se ha reportado actividad fumarólica visualizada en el sector de su cráter. En los últimos meses, el volcán no ha presentado eventos sísmicos que sugieran un comportamiento anómalo; sin embargo, se observan pequeños episodios de tremor sísmico similares a otros observados desde hace varios años; esto se puede evidenciar en la figura 1, donde se muestran las señales de tremor de hoy, así como la de meses atrás (junio de 2021).

Figura 1. Espectrogramas de la estación FER2, ubicada en el flanco Sureste del volcán Fernandina, correspondientes a la señal sísmica del día de hoy 16/11/2021 (Izquierda) y otra del día 17/06/2021 (derecha). En el espectrograma, el tiempo está en el eje vertical, y las frecuencias están en el eje horizontal; las mayores amplitudes se observan con tonos rojos. La escala de tiempo de la derecha corresponde a la fecha y hora en formato de Tiempo Universal, es decir Tiempo local de las Galápagos + 6 horas, se la muestra en la escala de tiempo de la izquierda.

El volcán Fernandina (La Cumbre), islas Galápagos, inicia un nuevo periodo eruptivo

Figura 1. Inicio de la erupción del volcán Fernandina (Galápagos). En la imagen se observa la emisión de gas con una altura entre 2-3 km sobre el nivel de la cumbre con dirección al occidente. La incandescencia corresponde a los flujos de lava. Fotografía recuperada de Facebook autores Doménica Guerrero y Jeff O’Marley Herrera. Publicado por Radio Santa Cruz.

Resumen
El sábado 2 de marzo del 2024 a las 23h50 (hora de las Galápagos), el volcán Fernandina (La Cumbre) inició un nuevo proceso eruptivo, 4 años después de su última erupción (enero 2020). La emisión de gas y las anomalías térmicas se detectaron mediante los sistemas satelitales GOES-16 y VIIRS. Las imágenes compartidas en las redes sociales confirman la erupción a través de una fisura circunferencial ubicada en la parte alta del flanco suroriental. En las siguientes horas, la nube de gas, sin mayor contenido de ceniza, se ha desplazado por el viento hacia el occidente, nor-noroccidente y sur-suroriente sin sobrepasar poblaciones. Es importante indicar que la isla Fernandina no tiene asentamientos humanos, y por lo tanto no hay riesgos para las personas. No se puede predecir con precisión la duración de la erupción, ni si alcanzará la orilla del mar, pero según los datos de la deformación del volcán acumulada desde el último período eruptivo, es probable que la actual erupción sea mayor que las observadas en 2017, 2018 y 2020. El Instituto Geofísico se mantiene vigilando el fenómeno y avisará en caso de cambios significativos.

Cómo citar/how to cite: IGEPN (2024) – Informe Volcánico Especial – Fernandina – 2024 – N°01 (https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/2106-informe-volcanico-especial-fernandina-n-2024-001)

Antecedentes
El volcán Fernandina (La Cumbre) presentó su último proceso eruptivo el 12 de enero del 2020, que duró unas 9 horas y se caracterizó por la apertura de una fisura ubicada bajo el borde oriental de la caldera, por donde se emitieron flujos de lava hacia el flanco oriental (IGEPN, 2020a). Además, se generó una nube de gases que alcanzó una altura máxima de 3.5 km sobre el nivel del mar. En las semanas siguientes a la erupción se registró una sismicidad incrementada asociada a una deformación del suelo (Informe IGEPN, 2020b; IGEPN, 2021). Con entre 28 y 30 erupciones registradas desde 1800, el volcán Fernandina tiene la mayor tasa de recurrencia de erupciones en las Islas Galápagos.

Anexo técnico-científico

Sísmica
Desde su última erupción en enero de 2020, la frecuencia y la magnitud de los sismos en el volcán Fernandina (La Cumbre) aumentó progresivamente, lo que sugiere que el magma se ha acumulado a niveles poco profundos. En la segunda mitad de 2022 se detectaron una serie de sismos con magnitudes mayores a 4, y a principios de diciembre de 2022 se produjo una pequeña intrusión no eruptiva, probablemente cerca del borde oriental de la caldera. Esto dio lugar a unos meses de disminución de la sismicidad.

Una instalación temporal de instrumentos como parte de un proyecto de investigación “Volcanismo de Calderas Basálticas en las Islas Galápagos, Ecuador: mecanismos de acumulación, almacenamiento y erupción del magma” financiado por el NERC del Reino Unido y que cuenta con la participación de investigadores del Instituto Geofísico y universidades de Reino Unido, Irlanda y Estados Unidos, registró datos sísmicos de Fernandina entre diciembre de 2022 y noviembre de 2023 (Fig. 2). Estos datos muestran un aumento progresivo de la sismicidad en Fernandina durante la primera mitad de 2023, y luego una serie de pulsos de sismicidad en la segunda mitad del año. Estos sismos se localizan en la sección suroriental de la falla anular que rodea la caldera, respondiendo a un aumento de la presión según el magma se acumula progresivamente a niveles poco profundos. No se han registrado terremotos de gran magnitud (>M4,5 aproximadamente) en Fernandina desde finales de 2022.

Figura 2. En el panel superior se ve el número acumulado de sismos detectados en el volcán Fernandina y en el panel inferior se ve la distribución de las magnitudes en Fernandina correspondientes al periodo noviembre 2022 a noviembre 2023. Figura preparada por A. Bell, Universidad de Edimburgo.

Deformación
Desde la última erupción del volcán Fernandina (La Cumbre) en 2020, mediante técnica InSAR usando los datos del satélite Sentinel-1, se registra una deformación positiva en el centro de la caldera del volcán de aproximadamente 80 cm/año, la cual estaría asociada al ingreso de magma en el interior del volcán. En la figura 3, se observa que la deformación continuó a lo largo del año 2023.

Figura 3. Serie temporal de deformación del volcán Fernandina (La Cumbre) entre marzo 2023 y enero 2024 (InSAR – Sentinel 1).

Nubes de gas y ceniza
A partir de las 23h50 TL (hora de las Galápagos) del 2 de marzo, el satélite geoestacionario GOES-16 registró una emisión de gas de aproximadamente 2-3 km sobre el nivel de la cumbre con contenido muy bajo de ceniza (Fig. 4). La emisión estuvo más intensa hasta aproximadamente las 04h00 TL antes de disminuir. La nube de gas se dirigió hacia el occidente, nor-noroccidente y sur-suroriente sin sobrepasar zonas pobladas.

Figura 4. Serie temporal que muestra el inicio (izquierda superior) y subsecuente dispersión de la emisión de gas con muy bajo contenido de ceniza en el volcán Fernandina (La Cumbre) entre el 2 y el 3 de marzo de 2024 (fuente: NOAA/CIMSS). Nota: las horas indicadas en las imágenes corresponden al tiempo universal, es decir +6 horas comparada con el tiempo en las Galápagos.

Flujos de lava
El satélite geoestacionario GOES-16 registró anomalías termales en el flanco suroriental del volcán Fernandina (La Cumbre) desde las 23h50 TL (Galápagos) del 2 de marzo, correspondientes al descenso de flujos de lava. Adicionalmente, los satélites polares SUOMI-NPP y NOAA-20 registraron más de 1000 anomalías termales durante su paso sobre las Galápagos a las 00h44 TL y 01h35 TL del 3 de marzo, respectivamente. Con esta información combinada se elaboró el primer mapa preliminar de la erupción del volcán Fernandina (La Cumbre) utilizando herramientas desarrolladas por el Instituto Geofísico (Vasconez et al., 2022).

La figura 5 muestra que los flujos de lava se originan desde una fisura circunferencial ubicada en el flanco suroriental del volcán. De manera preliminar la fisura tiene una longitud de entre 3-5 km. Mientras que los flujos de lava tienen un alcance máximo de 5-6 km, sin llegar al mar.

Figura 5. Mapa preliminar de la zona de inundación por flujos de lava en el volcán Fernandina (La Cumbre). El mapa se elaboró con imágenes satelitales de GOES-16, y los datos proporcionados por el sensor VIIRS en los satélites SUOMI-NPP y NOAA-20.

Escenarios eruptivos
En base a las observaciones realizadas, se interpreta la actividad del volcán Fernandina (La Cumbre) como un típico proceso eruptivo de los volcanes de Galápagos. El principal fenómeno asociado a este proceso es la emisión de flujos de lava a través de la fisura circunferencial en la parte alta del flanco suroriental del volcán. No se descarta la posibilidad de nuevas aperturas de fisuras eruptivas en las próximas horas y días. Según los datos de deformación es posible que la erupción dure más tiempo y sea más grande que las anteriores (2017, 2018 y 2020). Sin embargo, no se puede predecir con precisión la duración ni el alcance de los flujos de lava. Un fenómeno adicional posible es un incendio como ocurrido en la erupción de 2017. En caso de incendio, la zona afectada podría ser más amplia y dependería de la dirección y velocidad del viento. Finalmente, en caso de alcanzar la orilla del mar, los flujos de lava podrían producir pequeñas explosiones y la emisión de gases tóxicos.

Recomendaciones
No existen asentamientos humanos en la Isla Fernandina. Debido a la dirección predominante del viento hacia el occidente-noroccidente, de ocurrir nuevas columnas de gas y ceniza, las islas pobladas (Isabela, Santa Cruz, Floreana y San Cristóbal) no deberían ser afectadas, excepto si el viento cambia de dirección. Si los flujos de lava ingresan al mar, se recomienda permanecer alejados, ya que se pueden producir explosiones pequeñas y liberar gases tóxicos cuando la lava entre en contacto con el agua fría del mar.
Igualmente, no se recomienda acercarse a la zona de la erupción, por el riesgo de verse afectado por los productos de la erupción o fenómenos secundarios como incendios.

Referencias
• IGEPN (2020a) - Informe Volcánico Especial – Fernandina – 2020 - N°02 (https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1788-informe-especial-del-volcan-fernandina-n-2-2020)
• IGEPN (2020b) - Informe Volcánico Especial – Fernandina – 2020 - N°03 (https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1792-informe-especial-del-volcan-fernandina-n-3-2020)
• IGEPN (2021) - Informe Volcánico Especial – Fernandina – 2021 - N°01 (https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1899-informe-volcanico-especial-fernandina-2021-n-01)
• Vasconez, F. J., Anzieta, J. C., Vásconez Müller, A., Bernard, B., & Ramón, P. (2022). A Near Real-Time and Free Tool for the Preliminary Mapping of Active Lava Flows during Volcanic Crises: The Case of Hotspot Subaerial Eruptions. Remote Sensing, 14(14), Article 14. https://doi.org/10.3390/rs14143483

Elaborado por: B. Bernard, Francisco J. Vasconez, Anais Vásconez Müller, Patricio Ramón, M. Ruiz, S. Aguaiza. Con la colaboración de A. Bell de la Universidad de Edimburgo.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Disminuye la erupción en el volcán Fernandina (La Cumbre)

PORTADA: Fotografía nocturna de la erupción del volcán Fernandina (La Cumbre) desde el suroriente. Se puede apreciar la incandescencia generada por el flujo de lava activo (fisura #13) y la reflexión de esta sobre el océano (Fotografía: M. Almeida – IGEPN).

Agradecimientos

Gracias a una coordinación efectiva entre el Parque Nacional Galápagos y la empresa de cruceros SILVERSEA, dos miembros del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional realizaron una visita de campo al volcán Fernandina, entre el 5 y 7 de marzo. El objetivo de la misión fue realizar observaciones directas de la actividad eruptiva del volcán y mediciones de algunos parámetros de vigilancia volcánica, tales como: captura de imágenes térmicas y medición de gases volcánicos. El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional quiere agradecer a la administración del Parque Nacional Galápagos, a la administración de SILVERSEA y a la tripulación del Crucero SILVER ORIGIN; gracias a quienes, de inmediato, se obtuvieron valiosos datos para la generación del informe y para comprender los procesos asociados a las erupciones de las Islas Galápagos, como en este caso la erupción del volcán Fernandina.

Resumen
Desde el 06 de marzo de 2024, gracias a los datos térmicos y de desgasificación proporcionados por los sistemas satelitales y a los datos recolectados en campo, se puede evidenciar el descenso en los niveles de actividad del volcán Fernandina. Este cambio se asocia a una baja considerable en las alertas termales diarias y a una disminución considerable de la masa de gas presente en la atmósfera. Solo uno de los flujos de lava asociado a la fisura #13 está activo, pero con un caudal menor respecto al inicio de la erupción. Aproximadamente 20 fisuras se abrieron para dar paso a esta erupción, resultando en una estructura conocida como fisura circunferencial. Durante la visita de campo se pudo evidenciar algunos incendios de tamaño pequeño. Este fenómeno es común y está asociado a las altas temperaturas de los flujos de lava.
Al emitir este informe, los niveles de actividad se catalogan como: INTERNA y SUPERFICIAL: MODERADO con tendencia SIN CAMBIO.

Cómo citar/how to cite: IGEPN (2024) – Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-002 (html).

Antecedentes
El volcán Fernandina (La Cumbre) inició una nueva fase eruptiva el sábado 2 de marzo de 2024 (IGEPN, 2024), luego de 4 años de su última erupción el 12 de enero de 2020 (IGEPN, 2020a y b). Esta erupción ha estado caracterizada por la emisión de flujos de lava a través de un sistema de fisuras paralelo al borde de la caldera (fisura circunferencial), y la emisión continua de gases volcánicos con dirección occidental, sin contenido de ceniza. Esta erupción es el resultado de un proceso de inflación causado por el ingreso de nuevo magma al sistema, detectado desde 2020 (IGEPN, 2021).

Desde 1800 el volcán Fernandina ha tenido entre 28 y 30 erupciones, la mayor tasa de recurrencia de erupciones en las Islas Galápagos.

Anexo técnico-científico

Deformación
En base al análisis efectuado a través de las imágenes SAR de Sentinel-1 en la órbita descendente, luego de la comparación de las imágenes obtenidas entre el 12 de febrero y el 07 de marzo de 2024, se identifican zonas que corresponden al borde de la caldera y que presentan actualmente una mayor distancia entre su superficie y la Línea de Vista del Satélite (LOS), por lo que esta región en color rojo comprende la zona que presenta deformación negativa o deflación, estimándose de forma preliminar entre 6 – 8 cm. Esto se interpreta como el efecto directo de la efusión de magma desde el reservorio del volcán hacia la superficie.

Figura 1. Mapa de desplazamientos en el volcán Fernandina, procesado con el método LicSAR (Lazecký et al., 2020), entre el 24 de febrero y el 07 de marzo de 2024 (Procesado por: LicSAR COMET).

Morfología: fisuras y flujos de lava
En la imagen satelital Sentinel-2 del 6 de marzo, se ha podido evidenciar los cambios en la zona de la erupción del volcán Fernandina. Se han identificado unas 20 fisuras eruptivas, que se distribuyen paralelamente al borde externo de la caldera, sobre su flanco suroriental, en la zona de la cumbre (Fig. 2). La altura a la que se encuentran estas fisuras es variable, entre los 1000 y 1200 metros sobre el nivel del mar (m snm). La extensión aproximada de la zona de fisuras es de 4.3 km. Con base en la cartografía preliminar realizada sobre una imagen satelital “Planet” del 6 de marzo, se estima que el área cubierta por los flujos de lava de esta erupción es de aproximadamente 8.1 km2. Por estas fisuras se han emitido flujos de lava, que han descendido por el flanco suroriental y han tomado dirección sur por el cambio de pendiente. En esta zona de cambio de pendiente el flujo ha comenzado a acumularse y eventualmente romperse, produciendo pequeñas columnas de gas. El alcance máximo estimado de los flujos de lava es de 8 a 9 km. Aunque ocasionalmente se observan pequeñas columnas de humo debido a incendios, no se han detectado incendios de grandes proporciones en la zona de incidencia de los flujos de lava.

Figura 2. Imagen SENTINEL-2 del 6 de marzo de 2024. En la misma se observa la zona de fisuras (líneas rojas) y los nuevos flujos de lava emitidos durante esta erupción (Elaborado por: M. Almeida – IGEPN).

En los trabajos de campo del 6 de marzo de 2024 en el volcán, se constató que solo uno de los flujos de lava se mantiene activo y con un caudal pequeño. Este flujo de lava está siendo emitido por la fisura #13 (Fig. 2, 3) y se acumula en la zona de cambio de pendiente (aprox. 750 m sobre el nivel del mar).

Figura 3. Fotografía capturada desde el barco Silver Origin a 800 m del borde costero, durante las tareas de campo efectuadas el 6 de marzo de 2024. En la misma se observa la incandescencia del flujo de lava activo emitido a través de la fisura #13 (Fotografía: S. Hidalgo - IGEPN).

Termografía
Cámara térmica portátil: Durante los trabajos de campo se pudo obtener al menos 86 secuencias termales con una cámara térmica portátil (FLIR T1020). De ellas, se establece que las máximas temperaturas corresponden al flujo de lava activo emitido por la fisura #13. Las condiciones en las cuales se realizaron las imágenes termales fueron durante la madrugada (sin incidencia de radiación solar) a una distancia de 15 km, entre el 90 y 95 % de humedad relativa, y a una temperatura ambiente de 20 ˚C con cielo despejado. Las temperaturas máximas aparentes resultantes del análisis, muestran un máximo de 200 ˚C (ver imagen termal de la Fig. 4), bajo las condiciones de captura de imágenes antes mencionado, por tanto, se considera que la temperatura es subestimada.

Los flujos de lava asociados a la misma erupción, pero que ya no se encuentran activos, se muestran como débiles anomalías termales que no superan los 50 ˚C de temperatura (Fig. 4).

Figura 4. Sobreposición de imagen térmica del 6 de marzo y fotografía en rango visible a 800 m del borde costero. Note las anomalías generadas por el flujo de lava activo y las anomalías más débiles asociadas a los flujos de lava en proceso de enfriamiento (Imagen Térmica: M. Almeida - IGEPN).

Anomalías térmicas satelitales: Los sistemas satelitales proveen imágenes que son útiles para la vigilancia volcánica en sitios de difícil acceso. La figura 5-a muestra una secuencia de tres imágenes obtenidas entre el 1 y el 11 de marzo de 2024. Para el 1 de marzo no hay anomalías térmicas, mientras que para el día 6 ya se aprecian los flujos de lava emitidos desde el 2 de marzo (inicio de la erupción). Para el día 11 no se observan cambios en su distribución. El proceso de enfriamiento de estos flujos de lava de los últimos días causa una disminución en el número de alertas termales (Fig. 5-b), desde centenares de alertas diarias (con intensidades extremas y muy altas) a pocas decenas (con intensidades muy altas). Esto significa que aún se registran temperaturas importantes, asociadas al flujo activo de lava de la fisura #13.

Figura 5. Anomalías termales correspondientes a la erupción del volcán Fernandina: a) Imágenes satelitales obtenidas a través de COPERNICUS Browser, correspondientes al satélite SENTINEL-2. La frecuencia de imágenes es aproximadamente cada 5 días. Las imágenes en la figura corresponden al antes (1 de marzo), y durante (6, 11 de marzo) la erupción. b) Serie temporal de las anomalías diarias reportadas por diferentes satélites (Modis, Suomi, NOAA20) (Elaborado por: F. J. Vasconez - IGEPN).

Según los datos del sistema MIROVA la erupción se ha estabilizado desde el 6 de marzo, con una taza de efusión actual de 25 ± 12 m³/s (Fig. 6-a). Finalmente, los cálculos muestran que el volumen total de lava emitido durante esta erupción es de aproximadamente 25 Mm³ (Fig. 6-b).

Figura 6. Datos del sistema MIROVA. a) Serie temporal de la taza de emisión de lava. b) Serie temporal del volumen de lava emitido (Cortesía: Diego Coppola – Universidad de Turín, Italia).

Desgasificación
Luego de la emisión de gas de 2 – 3 km de altura detectada el 2 de marzo de 2024, la cantidad de gas ha ido decreciendo. Este decaimiento de actividad ha venido de la mano principalmente de la baja altura de las columnas de emisión (< 100 m), las cuales en su mayoría están asociadas a la fisura #13 y a otras derivadas de la ruptura del frente del flujo de lava en la zona de acumulación (Fig. 7-a).

A partir de los datos de DOAS Mobile (Sistema de espectroscopia de absorción óptica diferencial - móvil), que se utilizan para medir flujo de SO₂, se pudo detectar el día 6 de marzo la presencia de gas volcánico en las columnas de emisión observadas. Las condiciones de toma de medidas no permiten obtener un valor de flujo; por tanto, el dato obtenido corresponde a la concentración de SO₂ en la columna de emisión, con valores variables de entre 100 y 120 ppm/m (Fig. 7-b). Este valor se puede considerar moderado, en cuanto a la cantidad de SO₂ en la pluma de gas.

Figura 7. Mediciones DOAS Mobile. a) Fotografía de las columnas de gas medidas con el equipo: en la línea entrecortada se resalta en color rojo las zonas donde se registraron los picos de gas durante las mediciones. b) Gráfico de concentración (ppm/m) detectado por el equipo DOAS Mobile. (Fotografía: M. Almeida - IGEPN).

También fue posible realizar una travesía para la medición de gases volcánicos utilizando un equipo MultiGAS (Fig. 8-a). Este equipo puede medir diferentes especies gaseosas provenientes del magma (agua: H₂O, dióxido de azufre: SO₂, dióxido de carbono: CO₂), y otras de los sistemas hidrotermales (ácido sulfhídrico: H₂S), cuyas razones ayudan a tener una visión interpretativa de las condiciones del reservorio magmático. Para esto, se instaló el equipo en un bote inflable a motor (Zodiac) y se realizó un recorrido de aproximadamente 10 - 15 km por el sur de la isla. Los resultados muestran un pico de gas de SO₂ y H₂S disperso, en concentraciones muy bajas de 0.08 y 0.12 ppm, respectivamente, en la zona suroriental. Este pico podría ser un remanente de la desgasificación que se desplaza hacia el occidente. De este pico de gas se pudo obtener una razón SO₂/H₂S con un valor de 1.3 (Fig. 8-b; correlación 0.96). Esta razón baja se presenta luego de los picos de actividad y se asocia a una disminución de SO2, coherente con la disminución de la desgasificación mostrada por otros métodos satelitales. El equipo MultiGAS no detectó CO₂. Lamentablemente, no se tienen mediciones de otros eventos eruptivos (por ejemplo: 2017, 2020) que puedan ser comparadas con este resultado.

Figura 8. Mediciones MultiGAS. a) Ruta de medición con el equipo MultiGAS. Los puntos verdes muestran el inicio y fin de la ruta, mientras que el punto rojo muestra la ubicación del pico de gas detectado. b) A la izquierda, se observan las secuencias temporales que forman picos de concentración de los gases SO₂ y H₂S, y a la derecha la gráfica de dispersión de las mediciones de ambas especies (Elaborado por: M. Almeida - IGEPN).

A lo largo de esta erupción se ha recibido información de valores de masa de dióxido de azufre registrado por los diferentes sistemas satelitales (MOUNTS, OMI, TROPOMI, entre otros). Las anomalías de desgasificación detectadas al inicio de la erupción han disminuido considerablemente, sin embargo, la cantidad de gas es suficiente como para que aún pueda ser detectado por los satélites (Fig. 9-a).

En la serie temporal de la figura 9-b, desde el valor máximo de 99 mil toneladas registrado el día 3 y 4 de marzo, se observa que los valores se reducen hasta 1900 toneladas (9 de marzo), mostrando un claro descenso en la desgasificación del volcán.

Figura 9. Masa de dióxido de azufre SO2 detectado por los diferentes sistemas satelitales (MOUNTS, OMI, TROPOMI, entre otros). a) Anomalías de gas representativas detectadas al inicio (3 y 4 de marzo) y al disminuir la desgasificación (9 de marzo). b) Serie temporal del promedio (escala logarítmica) de los valores de desgasificación reportados por los sistemas satelitales. Note que desde el día 6 la desgasificación se mantiene más baja que al inicio de la erupción (Elaborado por: F. J. Vasconez - IGEPN).

Escenarios eruptivos
En base a las observaciones realizadas, se interpreta la actual actividad del volcán Fernandina (La Cumbre) como un típico proceso eruptivo de los volcanes de las Islas Galápagos. El principal fenómeno asociado a este evento es la emisión de flujos de lava a través de una fisura circunferencial en la parte alta del flanco suroriental del volcán. Al momento de la redacción del presente informe, no se ha detectado nuevas fisuras y flujos de lava. El escenario eruptivo más probable a corto plazo (días a semanas) es que la erupción llegue a su fin de manera paulatina. Sin embargo, no se puede descartar la ocurrencia de nuevos pulsos de actividad similar al 2-3 de marzo. Es importante indicar que existe la posibilidad, aunque poco probable, de que un pulso de actividad ocurra dentro de la caldera del volcán Fernandina como sucedió en 1968. De ser así, podrían producirse explosiones debido al contacto de la lava con el agua presente en la laguna al interior de la caldera.

De otro lado, los incendios asociados a las altas temperaturas de los flujos de lava aún pueden ocurrir, tal como en la erupción de 2017. En caso de incendio, la zona afectada podría ser más amplia y dependería de la dirección y velocidad del viento.

Finalmente, a pesar de que los flujos no han alcanzado el borde costero, en caso de existir nuevos pulsos de actividad con un alcance mayor, los flujos de lava podrían producir pequeñas explosiones y la emisión de gases tóxicos al entrar en contacto con el agua del mar.

Recomendaciones
No existen asentamientos humanos en la Isla Fernandina. Como la dirección predominante del viento es hacia el occidente-noroccidente, las islas pobladas (Isabela, Santa Cruz, Floreana y San Cristóbal) no deberían verse afectadas por gases volcánicos o caída de ceniza, salvo si el viento cambia de dirección. Si los flujos de lava ingresan al mar, se recomienda permanecer alejados, ante la potencial ocurrencia de explosiones pequeñas y liberación de gases tóxicos. La ocurrencia de incendios es un fenómeno secundario asociado a las altas temperaturas de los flujos de lava.

Referencias
• IGEPN (2020a) - Informe Volcánico Especial – Fernandina – 2020 - N°02 (https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1788-informe-especial-del-volcan-fernandina-n-2-2020)
• IGEPN (2020b) - Informe Volcánico Especial – Fernandina – 2020 - N°03 (https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1792-informe-especial-del-volcan-fernandina-n-3-2020)
• IGEPN (2021) - Informe Volcánico Especial – Fernandina – 2021 - N°01 (https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1792-informe-especial-del-volcan-fernandina-n-1-2021)
• IGEPN. (2024). Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-001. https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/2106-informe-volcanico-especial-fernandina-n-2024-001
• Lazecký, M., Spaans, K., González, P. J., Maghsoudi, Y., Morishita, Y., Albino, F., ... & Wright, T. J. (2020). LiCSAR: An automatic InSAR tool for measuring and monitoring tectonic and volcanic activity. Remote Sensing, 12(15), 2430.

Elaborado por: Marco Almeida Vaca, Silvana Hidalgo, Francisco Vasconez, Fernanda Naranjo, Pablo Palacios, Marco Córdova, Anais Vásconez, Santiago Aguaiza, Silvia Vallejo, Benjamin Bernard.

Con la colaboración de: Pedro Espín Bedón (U. Leeds, Inglaterra), Diego Coppola (U. Turín, Italia).

Corrector de Estilo: Gerardo Pino

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