Investigaciones geológicas del volcán Caldera de Chalupas
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, como pilar fundamental en la vigilancia de amenazas sísmicas y volcánicas, investiga geológicamente el volcanismo en Ecuador.
La Caldera de Chalupas es uno de los volcanes más grandes de los Andes del Norte, por esta razón varias personas le han dado el nombre de Supervolcán o Megavolcán. La última gran erupción que formó la caldera ocurrió hace aproximadamente 211 mil años, produciendo un notable depósito de ceniza y pómez conocido como la Ignimbrita de Chalupas. En las siguientes fotografías se puede apreciar el espesor de este depósito.
Miembros del Área de Vulcanología del IG-EPN realizaron trabajos de campo para muestrear el depósito de la Ignimbrita de Chalupas y realizar ensayos de laboratorio. Estos ensayos permitirán comprender mejor la evolución de estos materiales volcánicos. La campaña de campo es parte del Proyecto de Investigación PIGR-23-02 del Vicerrectorado de Investigación, Innovación y Vinculación de la Escuela Politécnica Nacional.
Links de información adicional:
• Descarga del tríptico: Volcán Caldera de Chalupas: https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/tripticos/24636-triptico-volcan-caldera-de-chalupas
• Infografía: Chalupas “Una súper erupción que no vamos a ver”: https://www.facebook.com/IGEPNecuador/photos/a.686797484825801/1500796913425850
• Video explicativo: ¿Cómo se forma una caldera volcánica?: https://www.youtube.com/watch?v=_kKOtC4imE4
M. Córdova, J. Salgado. A.Chiluisa
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Informe Volcánico Especial – El Reventador – N° 2024-001
Actualización de la actividad superficial
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.
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).
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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
Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-004
Fin del proceso eruptivo del volcán Fernandina (La Cumbre)
Agradecimientos
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) agradece al Parque Nacional Galápagos, Ministerio de Medio Ambiente, Agua y Transición Ecológica, SILVERSEA, Universidad de Turín (Italia), Universidad de Leeds (UK), Universidad de Dublín (UK) y Universidad Autónoma de México (México) por su colaboración. Su contribución permitió obtener información relevante para la vigilancia del proceso eruptivo de Fernandina 2024.
Resumen
El 2 de marzo de 2024, a las 23h50 TL (Galápagos), el volcán Fernandina (La Cumbre) inició un nuevo proceso eruptivo el cual terminó entre el 8 y 9 de mayo de 2024, después de ˜68 días de actividad. La erupción se caracterizó por la emisión de gases volcánicos y flujos de lava. Los gases volcánicos, principalmente SO2, tuvieron valores máximos al inicio de la erupción (> 30000 toneladas), pero en los días subsiguientes disminuyeron significativamente. Durante la mayor parte de la erupción las medidas de SO2 fluctuaron entre 100 y 1000 toneladas. Sin embargo, desde el 8 de mayo no se registran valores de SO2 o fueron menores a 10 toneladas.
La erupción se dio a partir de 20 fisuras en el borde superior suroriental de la caldera, con una longitud total de 4,3 km. Todas las fisuras estuvieron activas por un máximo de dos días emitiendo flujos de lava, excepto por la fisura número 13, que fue la única activa durante todo el proceso eruptivo (˜68 días). Esta fisura emitió flujos de lava hacia la zona costera a través de túneles de lava. La tasa de emisión de lava fue de aproximadamente 200 m3/s, al inicio de la erupción, y progresivamente disminuyó a menos de 0,5 m3/s. Los flujos de lava cubrieron un área aproximada de 15,5±0,8 km2 (˜1550 hectáreas) y alcanzaron el mar el día 6 de abril, extendiendo la superficie de la isla en un área aproximada de 0,1 km2 (10 hectáreas).
Se estima que el volumen total de material volcánico emitido durante la erupción fue de ˜60,5±30 millones de m3. Estos valores sugieren que la erupción del volcán Fernandina de este año es posiblemente la más grande de los últimos 40 años; superando a las erupciones ocurridas en los años 1995 y 2009.
Debido al fin de la actividad eruptiva los niveles para el volcán Fernandina son: interna y superficial BAJA con tendencia SIN CAMBIO.
Cómo citar/how to cite: IGEPN (2024) – Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-004.
Anexo técnico-científico
Antecedentes
El volcán Fernandina (La Cumbre) es el volcán activo más occidental de las Islas Galápagos. Desde los años 1800 el volcán Fernandina ha tenido entre 28 y 30 erupciones, siendo esta la mayor tasa de recurrencia de erupciones en las Islas Galápagos. Típicamente, las erupciones en Fernandina se caracterizan por la emisión de gases volcánicos sin contenido de ceniza y de flujos de lava a través de un sistema de fisuras. El sábado 2 de marzo de 2024 a las 23h50 TL (Galápagos) el volcán inició un nuevo periodo eruptivo (IGEPN, 2024) luego de 4 años de su última erupción (IGEPN, 2020a y 2020b). Esta erupción fue el resultado de un proceso de deformación del suelo o “inflación” causado por el ingreso de nuevo material al reservorio magmático somero detectado desde el año 2020 (IGEPN, 2021).
Actividad Interna
La actividad interna se relaciona con los procesos volcánicos que ocurren en zonas subterráneas, es decir, a varios kilómetros de profundidad. Esta actividad es vigilada con estaciones sísmicas, GPS de alta precisión, inclinómetros e instrumentos satelitales. Las medidas obtenidas por estos instrumentos permiten tener una idea general, aunque indirecta, de los procesos que ocurren en estas zonas profundas, que de otra forma son inaccesibles.
Sismicidad
En el sismograma de la figura 1 se observa un evento sísmico de 4.4 Mlv el día 2 de marzo, localizado a 20 km al SE de la isla Fernandina (https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000m3wt/executive). Posteriormente, se registra un enjambre de sismos pre-eruptivo que empieza a las 22h30 TL (04h30 UTC – recuadro naranja en la figura 1). Una hora y 20 minutos después de dicho enjambre se observa el inicio de la erupción. El sismograma muestra la componente vertical de la estación PAYG, ubicada en la Isla Santa Cruz, a 140 km de la Isla Fernandina para los días 2 y 3 de marzo 2024, donde se aplicó un filtro de frecuencias de entre 2 y 8 Hz.
Deformación
Utilizando interferometría radar de apertura sintética (InSAR por sus siglas en inglés) con imágenes de Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea, se obtuvo una serie temporal de la deformación superficial del suelo en el área del centro de la caldera (Figura 2a). Esta serie se generó a partir de imágenes satelitales del periodo entre noviembre 2023 y mayo de 2024. En la serie se observa que antes de la erupción hubo un incremento positivo (inflación) en la deformación del suelo asociado al ingreso de magma al reservorio somero. Por lo contrario, después del inicio de la erupción se observa un decrecimiento (deflación) con una diferencia de ˜10 cm. Esta deflación está asociada a la salida de material volcánico desde zonas profundas debido al proceso eruptivo como tal. Adicionalmente, se dispone del mapa de velocidades (Figura 2b) obtenido mediante imágenes SAR, en el cual se observa deflación (color azul) en el área de la caldera, lo cual es coherente con la pérdida de volumen al interior del reservorio magmático debido a la emisión de los flujos de lava.
Actividad Superficial
La actividad superficial es aquella relacionada con los procesos volcánicos que ocurren en la superficie, es decir, hacia la atmósfera. La actividad superficial durante la actual erupción de Fernandina se manifiesta con emisiones de gases volcánicos y flujos de lava. La cuantificación adecuada de estos fenómenos permite clasificar una erupción en términos de magnitud (pequeña o grande) e intensidad.
Emisión de gases volcánicos
Desde las 23h50 TL, del 2 de marzo, el satélite geoestacionario GOES-16 registró una emisión de gas de 2-3 km sobre el nivel de la cumbre (snc) con contenido muy bajo de ceniza. La emisión de gas fue intensa hasta las 04h00 TL del 3 de marzo, y posteriormente disminuyó. La nube de gas se dirigió hacia el occidente, nor-occidente y sur-occidente. Los días siguientes se observó nubes de gas de baja altura (< 200 msnc) con dirección predominante hacia el occidente, pero con cambios al oriente, norte y sur, según la dirección de los vientos.
Los sensores satelitales OMI, OMPS y TROPOMI registraron las emisiones de SO2 relacionados con la erupción de Fernandina a lo largo de todo el periodo eruptivo. Dichas medidas son procesadas por diferentes instituciones internacionales como: NASA (Estados Unidos), MOUNTS (México) y DLR (Alemania), y también por el IG-EPN (Figura 3). Las medidas más altas se registraron al inicio de la erupción con > 30000 toneladas. Los días siguientes los valores descendieron fluctuando entre 1000 y 100 toneladas de SO2 (Figura 3). Desde el 8 de mayo estas medidas descendieron rápidamente a cero o por debajo de las 10 toneladas, indicando el fin del proceso eruptivo.
Adicionalmente, durante la visita de campo del 6 de marzo se obtuvo medidas de SO2 con un DOAS Mobile (Sistema de espectroscopia de absorción óptica diferencial - móvil), el cual detectó concentraciones entre 100 y 120 ppmm, considerados como moderados. También se realizó una travesía en barco para la medición de gases volcánicos utilizando un equipo MultiGAS. Este equipo mide diferentes especies gaseosas provenientes del magma como agua (H2O), dióxido de azufre (SO2), dióxido de carbono (CO2), y ácido sulfhídrico (H2S). Las razones o proporciones entre las concentraciones de estos gases ayudan a tener una visión indirecta de las condiciones del reservorio magmático. Los resultados muestran un máximo de SO2/H2S de 1,3. Este valor es bajo y se asocia a una disminución en la emisión de SO2; lo que es coherente con la disminución de la emisión de SO2 detectada por los sensores satelitales luego del inicio de la erupción. El equipo MultiGAS no detectó valores de dióxido de Carbono, ni de agua durante las mediciones.
Flujos de lava
Las constelaciones de satélites de rango óptico Sentinel-2, Landsat-8 y PlanetScope han permitido seguir la evolución de la erupción en el tiempo cuando las condiciones climáticas han sido adecuadas. Se identificaron 20 fisuras eruptivas distribuidas en el borde externo del flanco suroriental de la caldera. Estas fisuras tienen longitudes de entre 20 y 600 metros y se ubican en las cotas de 1100 y 1200 m sobre el nivel del mar (snm). La extensión total de la zona de las fisuras es de aproximadamente 4,3 km. Además, las imágenes satelitales permitieron elaborar mapas de la zona inundada por flujos de lava y su evolución a lo largo del tiempo (Figura 4). El mayor alcance se dio entre el 3 y 31 de marzo con 11 km mientras que entre el 01 de abril y el fin de la erupción (8-9 de mayo) su recorrido no superó los 2,5 km.
Con la información satelital se determinó que, para el 15 de mayo, el frente del flujo de lava tenía un alcance máximo de 13,4 km superando la línea de costa por aproximadamente 210 metros. Los flujos de lava cubren un área aproximada de ˜15,5±0,8 km2 (˜1550 hectáreas) y la isla creció en 0,1 km2 (10 hectáreas). Además, las imágenes satelitales permitieron observar que las fisuras estuvieron activas por un máximo de dos días, mientras que únicamente la fisura 13 se mantuvo activa durante toda la erupción lo que también se constató durante la visita de campo del 6 de marzo. Esta fisura alimentaba con lava las zonas bajas mediante túneles. Además, se determinó que un área de ˜2,7 km2 fue afectada por incendios debido a la interacción de los flujos de lava calientes con la vegetación circundante, entre 360 m snm y 1300 m snm.
Adicionalmente, los sensores satelitales VIIRS y MODIS detectaron anomalías de calor en la superficie terrestre, dos veces al día, en términos de energía radiante (FRP) en la zona del volcán. Esta información se utilizó para hacer un conteo diario de anomalías térmicas, vigilar el avance de los flujos de lava y elaborar mapas preliminares diarios de las zonas inundadas por los flujos. En la figura 5 se muestran el conteo de anomalías termales y su acumulativo. El día 3 de marzo (inicio de la erupción en UTC) se registró el mayor número de anomalías térmicas con más de 1500. Posteriormente, su número descendió entre 100 y 500 por día. Adicionalmente, se observó valores mínimos los días 13, 19, 21 y 26 de marzo. El número de anomalías termales fue fluctuante debido al proceso eruptivo, la formación de túneles de lava y las condiciones de nubosidad en la zona. Desde el 8 de mayo se observó una disminución significativa en el número de anomalías térmicas que posteriormente vuelve a incrementarse. Sin embargo, estas anomalías, posteriores al 8 de mayo son de baja energía y están posiblemente asociadas al calor remanente de los flujos de lava mientras se enfrían.
La figura 6 muestra la ubicación de las anomalías termales registradas por los sensores VIIRS y reportados por el sistema FIRMS, las variaciones de energía térmica (FRP) y su alcance máximo (en línea recta). Las anomalías térmicas se ubican en el flanco suroriental de Fernandina. Los valores de energía radiante (FRP) fueron más intensos al inicio de la erupción con un máximo de 545,9 MW y posteriormente disminuyeron hasta alcanzar un promedio de 70 MW. Desde el 18 de marzo se observó una disminución en la energía radiante cuyos máximos se mantuvieron entre 100 y 250 MW. Adicionalmente, esta información permitió identificar el arribo de los flujos de lava al mar desde el 6 de abril; cuando los alcances máximos empezaron a sobrepasar el límite de la línea de costa representado por una línea azul entrecortada en la figura 6. Desde el día 9 de mayo los máximos diarios de FRP cayeron por debajo de 100 MW y desde el 11 de mayo por debajo de 20 MW. Valores inferiores a 20 MW están asociados, en este caso, al calor remanente de los flujos de lava durante el tiempo que toma su enfriamiento. Esta información sugiere el fin del proceso eruptivo en Fernandina desde el 9 de mayo de 2024.
El alcance diario de los flujos de lava ha ido cambiando según el avance de los flujos de lava hacia cotas más bajas (Figura 7). Para el 3 de marzo el frente del flujo de lava tenía un alcance de ˜6,6 km, para el 4 de marzo de ˜7,9 km, el 18 de marzo ˜9,8 km. Posteriormente, se mantuvo estable hasta el 28 de marzo a una distancia de 9,9 km. A partir del 29 de marzo se observó un nuevo incremento paulatino en el avance de los flujos de lava alcanzando un máximo de ˜13,2 km el 6 de abril (Figura 7). Finalmente, desde el 7 de abril hasta el 6 de mayo el avance del flujo de lava disminuyó significativamente a 0,4 km. Estos valores muestran cambios significativos en las velocidades de avance de los flujos de lava. Para el inicio de la erupción se estimó una velocidad de ˜342 m/h, luego un decaimiento a ˜51 m/h y ˜7 m/h, para el 4 y 18 de marzo, respectivamente (Figura 7). Desde el 29 de marzo se observó un nuevo incremento en la velocidad con un promedio de ˜17 m/h y desde el 7 de abril disminuyó a un promedio de 0,5 m/h hasta el fin de la erupción (Figura 7).
Por otro lado, en colaboración con la Universidad de Turín (Italia), el sistema satelital MIROVA calculó una tasa de extrusión de ˜200 m3/s al inicio de la erupción, la cual decayó exponencialmente hasta estabilizarse a una tasa de ˜5 m3/s, y que posteriormente se redujo a ˜0.5 m3/s (Figura 8a). Adicionalmente, MIROVA estimó un volumen total de lava emitida de ˜60,5±30 millones de m3 (Figura 8b). Estos valores confirman que la actual erupción de Fernandina es la más grande, en términos de volumen emitido, de los últimos 40 años, superando las erupciones de los años 1995 con 55,3 millones de m3 (Bourquin et al., 2009) y de 2009 con 57 millones de m3 (Rowland et al., 2003). La erupción de Fernandina 2024 emitió aproximadamente una masa de 1,35x1011 kg en ˜68 días, lo que implica una magnitud de 4,13 e intensidad de 7,4.
Conclusiones
En base a las observaciones realizadas, la actual erupción del volcán Fernandina (La Cumbre) terminó el 8-9 de mayo y tuvo una duración de ˜68 días. Los principales fenómenos asociados a la erupción fueron la emisión de flujos de lava a través de un sistema de fisuras circunferencial en la parte alta del flanco suroriental del volcán, siendo la fisura 13 la más activa a lo largo de la erupción mientras que el resto de las fisuras estuvieron activas únicamente durante los primeros dos días de actividad. Las lavas cubrieron un área aproximada de 15,5±0,8 km2 con un volumen aproximado de ˜60±30 millones de m3. Los flujos de lava llegaron al mar el 6 de abril y extendieron la superficie de la isla en aproximadamente 0,1 km2 (10 hectáreas). Además, las emisiones de gases volcánicos, principalmente SO2, tuvieron un máximo de ˜30000 toneladas al inicio de la erupción y posteriormente fluctuaron entre 100 y 1000 toneladas. El proceso eruptivo finalizó en Fernandina es el más grande de los últimos 40 años. Finalmente, se observó la ocurrencia de incendios asociados a las altas temperaturas de los flujos de lava que entraron en contacto con la vegetación, principalmente entre 360 y 1300 m snm, similar a lo que ocurrió en la erupción de Fernandina de 2017.
Recomendaciones
No existen asentamientos humanos en la Isla Fernandina. Sin embargo, se recomienda a los turistas no acercarse a la zona de depositación de los flujos de lava, aunque la erupción haya terminado. En esta erupción se formaron túneles de lava los cuales son muy inestables y pueden colapsar repentinamente. Además, estas zonas se mantienen calientes y las rocas son muy cortantes. En caso de caída, las personas pueden verse severamente afectadas.
Referencias
Bourquin, J., S. Hidalgo, B. Bernard, P. Ramón, S. Vallejo, and A. Parmigiani (2009). Fernandina volcano eruption, Galápagos Islands, Ecuador: SO2 and thermal field measurements compared with satellite data: Informal report, Instituto Geofísico Escuela Politécnica Nacional (IGEPN).
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.
Rowland, Scott K., Andrew J. L. Harris, Martin J. Wooster, Falk Amelung, Harold Garbeil, Lionel Wilson, and Peter J. Mouginis-Mark. “Volumetric Characteristics of Lava Flows from Interferometric Radar and Multispectral Satellite Data: The 1995 Fernandina and 1998 Cerro Azul Eruptions in the Western Galápagos.” Bulletin of Volcanology 65, no. 5 (July 1, 2003): 311–30. https://doi.org/10.1007/s00445-002-0262-x.
Vasconez, Francisco Javier, Juan Camilo Anzieta, Anais Vásconez Müller, Benjamin Bernard, and Patricio Ramón. “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, 2022, 23. https://doi.org/10.3390/rs14143483.
Informes previos
IGEPN. (2024a). Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-001. https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/2106-informe-volcanico-especial-fernandina-n-2024-001
IGEPN. (2024b). Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-002. https://informes.igepn.edu.ec/igepn-registro-web/pages/public/InformeGenerado.jsf?directorio=31979
IGEPN. (2024c). Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-003. https://informes.igepn.edu.ec/igepn-registro-web/pages/public/InformeGenerado.jsf?directorio=32134
Elaborado por: Francisco J. Vasconez, Silvia Vallejo, Santiago Aguiza, Marco Almeida, Stephen Hernández
Revisado por: Pablo Palacios, Benjamín Bernard, Mónica Segovia, Silvana Hidalgo
Con la colaboración de: Diego Coppola (U. Turín, Italia), Sébastien Valade (UNAM, México), Pedro Espín (Universidad de Leeds, Inglaterra).
Corrector de Estilo: Gerardo Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-003
Actualización de la erupción en el volcán Fernandina (La Cumbre)
Agradecimientos
El IG-EPN agradece al Parque Nacional Galápagos, en especial al Dr. Arturo Izurieta e Ing. Jimmy Bolaños; al Ministerio de Medio Ambiente, Agua y Transición Ecológica, especialmente al Ing. Alfredo Carrasco, y a la empresa de cruceros SILVERSEA que permitieron la visita de técnicos del IG-EPN a la zona de la erupción del volcán Fernandina entre el 5 y 7 de marzo. La visita permitió obtener información relevante para la vigilancia del actual periodo eruptivo del volcán.
Resumen
El 2 de marzo de 2024, a las 23h50 TL (Galápagos), el volcán Fernandina (La Cumbre) inició un nuevo periodo eruptivo. Tras cumplirse un mes de actividad, la erupción se caracteriza por la emisión de gases volcánicos y flujos de lava. Los gases volcánicos, principalmente SO2, tuvieron un pico al inicio de la erupción de más de 30000 toneladas, pero disminuyeron significativamente en los siguientes días (< 1000 t). Los valores de SO2 han sido fluctuantes dentro del rango de 100 a 1000 toneladas diarias. La erupción abrió 20 fisuras en el borde superior suroriental de la caldera, con una longitud de 4,3 km, de donde se han emitido varios flujos de lava. Desde el 6 de marzo la única fisura activa es la número 13, que ha aportado inicialmente material volcánico a una tasa de ~200 m3/s y que a la fecha es de ~5 m3/s. Los flujos de lava avanzaron progresivamente hacia las zonas más bajas y ahora están a menos de 1.3 km de la línea de costa. De manera preliminar, se estimó un volumen de ~44 millones de m3 sobre un área aproximada de ~12 km2 (hasta el 1 de abril). Estos valores demuestran que la actual erupción es la más grande de los últimos 15 años, superada solo por la del año 2009.
Al emitir este informe de actualización, 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° 2024-003.
Antecedentes
El volcán Fernandina (La Cumbre) es el volcán más occidental de las Islas Galápagos y es también uno de los más activos. Desde los años 1800 el volcán Fernandina ha tenido entre 28 y 30 erupciones, siendo esta la mayor tasa de recurrencia de erupciones en las Islas Galápagos. El sábado 2 de marzo de 2024 a las 23h50 TL (Galápagos) el volcán inició un nuevo periodo eruptivo, luego de 4 años de su última erupción (IGEPN, 2020a y b). Las erupciones en Fernandina se caracterizan por la emisión de flujos de lava a través de un sistema de fisuras y la emisión continua de gases volcánicos, sin contenido de ceniza. La actual erupción es el resultado de un proceso de deformación del suelo “inflación” causado por el ingreso de nuevo magma al sistema, detectado desde el año 2020 (IGEPN, 2021).
Anexo técnico-científico
Actividad Interna
La actividad interna se relaciona con los procesos volcánicos que ocurren en zonas subterráneas, es decir, a varios kilómetros de profundidad. Esta actividad es típicamente vigilada con estaciones sísmicas, GPS de alta precisión, inclinómetros y satélites. Estas herramientas permiten tener una idea general, aunque indirecta, de los procesos que ocurren en estas zonas profundas, que de otra forma son inaccesibles.
Sismicidad
La figura 1 es un sismograma de los días 2 y 3 de marzo 2024, utilizando un filtro de frecuencias de entre 2-8 Hz. Este sismograma corresponde a la estación PAYG, ubicada en la Isla Santa Cruz, a 140 km de la Isla Fernandina. En el sismograma se observa un sismo de 4.4 Mlv el día 2 de marzo. Posteriormente, se registra un enjambre pre-eruptivo que empieza a las 22h30 TL (04h30 UTC) y 1 hora y 20 minutos después se da el inicio de la erupción.
Deformación
Se realizó el procesamiento conocido como Interferometría radar de apertura sintética (InSAR por sus siglas en inglés) con imágenes de la constelación de satélites Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea (ESA). Con ello se dispone de resultados de series temporales con imágenes procesadas desde enero 2017 hasta el 6 de marzo del 2024, con órbita descendente, en el área correspondiente al centro de la caldera. En la última información se observa un cambio negativo asociado a un proceso de deflación en la serie temporal (Figura 2a) que se interpreta como la salida de material desde la cámara magmática, asociada al actual proceso eruptivo. Adicionalmente, se dispone del mapa de velocidades (Figura 2b) obtenido mediante imágenes SAR, en el cual se observa zonas con deflación (color azul) en el área del flanco centro y oriental de la caldera, lo cual es coherente con la pérdida de volumen al interior del reservorio magmático debido a la erupción.
Actividad Superficial
La actividad superficial se relaciona con los procesos volcánicos que ocurren en zonas superficiales, es decir, hacia la atmósfera. La actividad superficial durante la actual erupción de Fernandina se manifiesta como emisiones de gases volcánicos y flujos de lava. La cuantificación adecuada de estos fenómenos permite clasificar una erupción en términos de magnitud (pequeña o grande) e intensidad.
Emisión de gases volcánicos
Desde las 23h50 TL, del 2 de marzo, el satélite geoestacionario GOES-16 registró una emisión de gas de 2-3 km sobre el nivel de la cumbre (snc) con contenido muy bajo de ceniza. La emisión de gas fue intensa hasta las 04h00 TL del 3 de marzo, y posteriormente disminuyó. La nube de gas se dirigió hacia el occidente, nor-occidente y sur-occidente. Los días siguientes se ha observado una nube de gas de tamaño pequeño (< 500 msnc) con dirección predominante hacia el occidente, pero con cambios al oriente y norte según la dirección de los vientos.
Los sensores satelitales OMI, OMPS y TROPOMI registraron las emisiones de SO2 relacionados a la erupción de Fernandina a lo largo de este mes de actividad. Dichos valores son procesados por diferentes instituciones internacionales como: NASA (EEUU), MOUNTS (México) y DLR (Alemania), pero también por el IG-EPN (Figura 3). Los valores más altos se registraron al inicio de la erupción con > 30 mil toneladas. Los días siguientes los valores descendieron a miles y cientos de toneladas de SO2 al momento de la adquisición (Figura 3). Estos valores han sido fluctuantes a lo largo del tiempo con los valores más bajos registrados el 21 y 22 de marzo y 1 de abril 2024.
Adicionalmente, a partir de los datos de DOAS Mobile (Sistema de espectroscopia de absorción óptica diferencial - móvil), se pudo detectar el día 6 de marzo concentraciones de SO2 con valores entre 100 y 120 ppmm, el cual se puede considerar como moderado (Figura 4).
Finalmente, se realizó una travesía en barco para la medición de gases volcánicos utilizando un equipo MultiGAS. Este equipo mide diferentes especies gaseosas provenientes del magma como agua (H2O), dióxido de azufre (SO2), dióxido de carbono (CO2), y ácido sulfhídrico (H2S). La relación entre gases, “razones”, ayuda a tener una visión de las condiciones del reservorio magmático profundo. Los resultados muestran un pico de gas de SO2 y H2S disperso, en concentraciones muy bajas, en la zona suroriental. Estos valores pueden ser remanentes de la desgasificación que se desplaza hacia el occidente midiéndose una razón SO2/H2S de 1.3. Esta razón se asocia a una disminución de SO2; la que es coherente con la disminución de la emisión de SO2 mostrada por otros sensores satelitales luego del inicio de la erupción. El equipo MultiGAS no detectó valores de dióxido de Carbono, ni agua durante las mediciones.
Flujos de lava
Los satélites de rango óptico Sentinel-2, Landsat-8 y PlanetScope han permitido seguir la evolución de la erupción en el tiempo cuando las condiciones climáticas han sido adecuadas. La figura 5 recoge las imágenes más importantes. De manera preliminar se identificó 20 fisuras eruptivas distribuidas por el borde externo del flanco suroriental de la caldera. Las fisuras tienen longitudes de entre 20 y 600 metros y se ubican en las cotas de 1100 y 1200 m sobre el nivel del mar (snm). La extensión total de la zona de las fisuras es de aproximadamente 4.3 km. La zona inundada por los flujos de lava ha cambiado con el tiempo, así como su alcance máximo. Para el 4 de abril, el frente del flujo de lava tiene un alcance máximo de 13.2 km y se encuentra a 1.3 km de la línea de costa. Hasta la fecha, los flujos de lava cubren un área de ~12 km2, hasta el 3 de abril (figura 6). Además, las imágenes satelitales permitieron observar que sólo la fisura 13 se mantiene activa durante toda la erupción, lo que también se constató durante la visita de campo del 6 de marzo. Finalmente, se pudo determinar que un área aproximada de 2.7 km2 fue afectada por incendios debido a la interacción de los flujos de lava con la vegetación circundante (figura 6).
Adicionalmente, la información de los sensores satelitales VIIRS, los cuales adquieren datos dos veces al día han permitido vigilar el avance de los flujos de lava en el tiempo. El sensor VIIRS detecta anomalías de calor en la superficie terrestre en términos de energía radiante. Esta información es utilizada por el IG-EPN para realizar el conteo de anomalías y posteriormente mapas de las zonas inundadas por flujos de lava. En la figura 7 se muestran anomalías termales diarias y acumulados. El día 2 de marzo (inicio de la erupción) se registró el mayor número de anomalías con más de 1500, posteriormente los valores disminuyeron a menos de 600 y se observan valores mínimos los días 13, 19, 21 y 26 de marzo. El número de anomalías ha ido fluctuando debido al proceso eruptivo, pero también a las condiciones de nubosidad de la zona (figura 7).
La figura 8 muestra la ubicación de las anomalías termales registradas por los sensores VIIRS y reportados por el sistema FIRMS, las variaciones de energía térmica y su alcance máximo (en línea recta). Las anomalías termales se ubican en el flanco suroriental de Fernandina. Los valores de energía radiante (FRP) fueron más intensos al inicio de la erupción con un máximo de 545.9 MW y posteriormente han ido disminuyendo, hasta alcanzar un promedio de 116.5 MW. Desde el 18 de marzo se observó una disminución en la energía radiante, pero desde el 28 de marzo se observa un nuevo incremento. En cuanto al alcance diario, este ha ido cambiando. Para el 3 de marzo el frente del flujo de lava tenía un alcance de ~6.6 km, para el 4 de marzo de ~7.9 km, el 17 de marzo ~9.5 km y a partir del 28 de marzo se observa un incremento paulatino alcanzando un máximo el 3 de abril con ~12.3 km. Estos valores muestran velocidades de emplazamiento de los flujos de lava de ~330 m/h al inicio de la erupción y luego un decaimiento de su velocidad a ~54 m/h y ~13 m/h, para el 4 y 17 de marzo, respectivamente. A partir del 28 de marzo se observa un incremento en la velocidad con un promedio de ~20 m/h. Si la tendencia se mantiene, es posible que el frente del flujo de lava llegue al mar en los próximos días. Sin embargo, esto dependerá del desarrollo de la erupción.
El sistema satelital MIROVA (Universidad de Turín, Italia) ha calculado una tasa de extrusión de ~200 m3/s al inicio de la erupción, la cual ha ido decayendo exponencialmente hasta estabilizarse a una tasa de ~5 m3/s (Figura 9a). Adicionalmente, MIROVA estimó un volumen total de lava emitida de ~43.9 millones de m3 (Figura 9b). Estos valores preliminares confirman que la actual erupción de Fernandina es la más grande de los últimos 15 años, siendo por ahora superada por la ocurrida en el año 2009.
Escenarios eruptivos
En base a las observaciones realizadas, la actual erupción del volcán Fernandina (La Cumbre) continúa como un típico proceso eruptivo de los volcanes de las Islas Galápagos. Los principales fenómenos asociados a la erupción son: (i) la emisión de flujos de lava a través de una fisura circunferencial en la parte alta del flanco suroriental del volcán, siendo la fisura 13 la más activa; y (ii) la emisión de gases volcánicos.
- El escenario eruptivo más probable a corto plazo (días a semanas) es que la erupción continue con la posibilidad de la llegada de los flujos de lava al mar en los próximos días. El contacto de los flujos de lava calientes con el agua de mar fría podría producir pequeñas explosiones y la emisión de gases tóxicos por lo que se recomienda no acercarse.
- El escenario eruptivo medianamente probable a corto plazo (días a semanas) es que la actividad disminuya y termine la erupción.
- El escenario eruptivo menos probable a corto plazo (días a semanas) es que se dé un nuevo pulso de actividad 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, formando columnas de ceniza.
Adicionalmente, no se descarta la ocurrencia de más incendios asociados a las altas temperaturas de los flujos de lava, tal como ocurrió en la erupción de 2017 y ocurre en la actual erupción. En caso de incendio, la zona afectada podría ser más amplia y dependerá de la dirección y velocidad del viento.
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 a una distancia prudencial, ante la potencial ocurrencia de explosiones pequeñas y/o liberación de gases tóxicos. La ocurrencia de incendios es un fenómeno secundario asociado a las altas temperaturas de los flujos de lava que entran en contacto con la vegetación circundante.
Referencias
Bourquin, J., S. Hidalgo, B. Bernard, P. Ramón, S. Vallejo, and A. Parmigiani (2009). Fernandina volcano eruption, Galápagos Islands, Ecuador: SO2 and thermal field measurements compared with satellite data: Informal report, Instituto Geofísico Escuela Politécnica Nacional (IGEPN).
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.
Vasconez, Francisco Javier, Juan Camilo Anzieta, Anais Vásconez Müller, Benjamin Bernard, and Patricio Ramón. “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, 2022, 23. https://doi.org/10.3390/rs14143483.
Elaborado por: Francisco J. Vasconez, Santiago Aguiza, Stephen Hernández, Marco Almeida, Silvia Vallejo
Revisado por: Patricia Mothes, Silvana Hidalgo
Con la colaboración de: Diego Coppola (U. Turín, Italia), Sébastien Valade (UNAM, México), Pedro Espín (Universidad de Leeds, Inglaterra).
Corrector de Estilo: Gerardo Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-002
Disminuye la erupción en el volcán Fernandina (La Cumbre)
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.
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.
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).
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).
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.
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).
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.
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.
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.
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
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Informe Volcánico Especial – Fernandina – N° 2024-001
El volcán Fernandina (La Cumbre), islas Galápagos, inicia un nuevo periodo eruptivo
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.
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.
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.
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.
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
Informe Volcánico Especial Cotopaxi N° 2023–005
Actualización del estado del volcán Cotopaxi
FIN DEL PROCESO ERUPTIVO DEL VOLCÁN COTOPAXI INICIADO EN OCTUBRE DE 2022
Resumen
El 21 de octubre del 2022, el volcán Cotopaxi inició un periodo eruptivo que se extendió por más de 9 meses. Durante este período, el fenómeno eruptivo más frecuente fue la emisión de ceniza, vapor de agua y gases. La actividad fue más intensa entre diciembre de 2022 y febrero de 2023, cuando se registraban hasta diez emisiones de ceniza por semana, la mayoría de ellas de baja altura (<1 km sobre el nivel del cráter) y con bajo contenido de ceniza. Como consecuencia se registraron varias caídas de ceniza en las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi (PNC), no obstante, en ocasiones el alcance fue mayor, llegando a zonas pobladas en los cantones Latacunga, Mejía, Rumiñahui y Quito. Sin embargo, desde finales de febrero de 2023, se ha observado un paulatino descenso en las tendencias de los parámetros de vigilancia del volcán Cotopaxi, tanto en la actividad interna como en la superficial. A nivel interno, el cambio está marcado principalmente por una disminución en la cantidad de sismos: (tremores: asociados a emisiones de ceniza; y eventos de largo período (LP): asociados a movimiento de fluidos); y una desaceleración en los patrones de la deformación. A nivel superficial, el descenso de actividad se vio reflejado en la disminución del número de emisiones de ceniza y de la masa de ceniza emitida. Así como en la altura de las columnas de emisión de vapor de agua y gases. La última emisión de ceniza se registró el 6 de julio de 2023.
En base a la disminución observada en los parámetros de vigilancia, la actividad del volcán es catalogada como de nivel BAJO con tendencia sin cambios tanto a nivel SUPERFICIAL como a nivel INTERNO.
Todos los parámetros de vigilancia y observaciones visuales sugieren que el proceso eruptivo del volcán Cotopaxi que se inició el 21 de octubre del 2022 ha terminado o está muy cerca de terminar, sin embargo, no se descarta una posible futura reactivación.
La evolución de la actividad del Cotopaxi en el mediano a largo plazo es incierta, debido a la naturaleza misma de los procesos volcánicos. Sin embargo, por ahora se considera que el escenario más probable a corto plazo (días a semanas) es un retorno a un estado similar a lo observado previo a octubre 2022.
A pesar de este cambio de nivel de la actividad eruptiva, se recalca la importancia de mantener activo el sistema de vigilancia y continuar con las tareas de prevención asociadas a los escenarios eruptivos planteados para el volcán Cotopaxi. El IG-EPN se mantiene atento y en caso de ocurrir cambios en las condiciones del volcán ofrecerá información oportuna a las autoridades y la población en general. A continuación, se ofrece una breve síntesis de los parámetros de vigilancia.
Para conocer detalles adicionales del estado del volcán Cotopaxi de los meses anteriores, se recomienda leer el informe especial No. 4, publicado el 10 de agosto del 2023: https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/2065-informe-volcanico-especial-cotopaxi-n-2023-004
Anexo técnico-científico
Sismicidad
Un pequeño episodio de tremor asociado a una emisión de ceniza que tuvo lugar el 21 de octubre de 2022 dio el inicio a una prolongada secuencia de actividad eruptiva que creció de forma constante en el transcurso de los meses siguientes, alcanzando su punto más elevado en enero y febrero de este año. A partir de octubre de 2022 y cada día desde entonces, nuestra densa red de instrumentos sísmicos nos permitió rastrear el número acumulado de minutos de tremor de emisión y la energía diaria acumulada emitida sísmicamente durante cada episodio de emisión de ceniza (Figura 1). Esto fue especialmente útil en los momentos en que el volcán estaba demasiado nublado para observar visiblemente, mediante cámaras o satélites, las emisiones de ceniza. Tras los picos de enero/febrero, los indicadores sísmicos mostraron una reducción progresiva tanto en minutos acumulados como en energía hasta el último episodio significativo de emisión de ceniza, que tuvo lugar el 6 de julio del 2023. Desde el 6 de julio hasta la redacción de este documento, no se ha producido ningún otro episodio de tremor sísmico asociado a la emisión de ceniza.
Asimismo, la magnitud de los sismos registrados en el volcán Cotopaxi alcanzó su pico entre enero y febrero de 2023, y desde entonces ha disminuido significativamente hasta alcanzar un estado estable con pequeñas variaciones (Figura 2).
Geodesia
El ingreso de nuevo magma al sistema volcánico (intrusión) durante finales de 2022 causó un leve hinchamiento del cono y sus alrededores. Esta deformación es medida en la superficie por instrumentos de alta precisión. En las series temporales de la Figura 3 se representa el desplazamiento relativo, registrado por estaciones cGPS (Sistemas de Posicionamiento Global Continuos), ubicadas en puntos opuestos respecto al volcán.
Durante el periodo de actividad en 2022-2023 las bases cGPS registraron desplazamientos, señalando el aumento de la distancia entre ellas en unos pocos milímetros (periodos resaltados con franjas de color rojo). Este patrón se lo conoce como "inflación". En el eje Norte-Sur se observa inflación entre julio 2022 y abril 2023, mientras que para el eje Oeste-Este se observa entre octubre 2022 y julio 2023.
En los meses subsecuentes, hasta la emisión del presente informe, los datos de posicionamiento presentan una tendencia estable (periodos resaltados con franjas de color gris). La estabilidad en las series temporales de cGPS indica que la deformación, por el momento, se ha detenido.
Actividad superficial
La actividad superficial del volcán Cotopaxi es vigilada a través de una red de cámaras de rango visible, infrarrojo y sensores satelitales. Desde inicios de octubre 2022 se observó un incremento en la altura máxima diaria de las emisiones de gas, sin que estas necesariamente alcanzaran valores anómalos (Figura 4). El 21 de octubre se registró la primera emisión de ceniza que afectó principalmente al Refugio José Ribas con una ligera caída de ceniza. Luego de una pausa de un mes, el 26 de noviembre se vuelve a registrar una emisión de ceniza, a partir de la cual esta actividad se vuelve continua. Las emisiones de ceniza se incrementan en frecuencia y altura llegando a valores máximos en enero y febrero 2023 con alturas de hasta 3 km sobre el nivel del cráter (km snc). Posteriormente, la frecuencia y altura de las emisiones disminuye, excepto en días puntuales (Figura 4). El 6 de julio se registra la última emisión con contenido moderado de ceniza. Hasta el momento de publicación de este informe, la altura de las emisiones de gas se ha mantenido en valores altos, superiores a etapas pre-eruptivas (Figura 6); un comportamiento que también se observó después del periodo eruptivo de 2015. En promedio, para todo el periodo eruptivo 2022-2023, las alturas máximas de las emisiones de gas fueron de 700 metros y las de ceniza de 1 km. Adicionalmente, durante 16 noches se observó brillo en el cráter, mientras que los sistemas satelitales registraron anomalías termales en 23 días de este periodo eruptivo. La erupción duró 259 días, desde el 21 de octubre de 2022 hasta el 6 de julio de 2023.
Nubes y caídas de ceniza
Desde octubre del 2022 se han registrado 168 emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi. En la Figura 5 se observa que el mayor número de emisiones de ceniza fue registrado entre diciembre 2022 y febrero 2023, alcanzando un pico de 38 emisiones de ceniza el mes de enero (1,23 emisiones de ceniza por día). Entre marzo y junio de 2023 la frecuencia de emisiones de ceniza en el Cotopaxi se mantuvo relativamente estable, fluctuando entre 13 y 18 emisiones por mes. Desde inicios de julio, en cambio, se observa un descenso marcado en el número de emisiones, habiéndose registrado solamente 3 emisiones de ceniza a inicios del mes (una tasa de 0.1 emisiones de ceniza por día). La última emisión de ceniza de la que se tiene registros corresponde al día 6 de julio de 2023.
En total, la masa de las caídas de ceniza entre el 21 de octubre y el 6 de julio de 2023 es estimada en al menos 500 mil toneladas (Figura 6), lo que representa cerca de la mitad de la masa de ceniza emitida durante la erupción de 2015 (1.2 millones de toneladas). Como se muestra en la Figura 6, la mayor cantidad de ceniza fue emitida entre el 17 de enero y el 14 de febrero del 2023 (~150 mil toneladas), mientras que durante el último periodo de recolección de ceniza (20/06/2023 - 23/07/2023) se estimó una masa de tan solo 10 mil toneladas para las caídas de ceniza.
Desgasificación
La red de vigilancia permanente DOAS (Espectroscopía de Absorción Optica Diferencial) que mide el flujo diario de SO2 (dióxido de azufre: gas magmático) emitido por el Cotopaxi, se encuentra ubicada en todos los flancos del volcán para asegurar una vigilancia eficiente. Gracias a esta red, se ha podido determinar que los valores de gas volcánico emitido por el Cotopaxi han disminuido considerablemente con respecto a los meses pasados (Figura 7, línea roja). Este comportamiento también se mantiene al normalizar el valor de SO2 a una velocidad de viento constante (Fig.7, línea negra), cuyo objetivo es reducir el alza de los valores con los vientos fuertes de verano. A la fecha de emisión del presente informe, los valores han bajado a niveles ligeramente superiores a los registrados antes de octubre del 2022 (nivel de base post-2015). Este flujo de SO2 aún puede ser detectado por los sensores satelitales. El número de medidas válidas, que indican cuan presente está el gas en el ambiente, también ha disminuido, sin embargo, este valor aún se encuentra superior a los valores pre-eruptivos (Figura 8: línea azul).
El sensor TROPOMI, a bordo del satélite Sentinel-5SP, detectó la masa de dióxido de azufre (SO2) emitido por el volcán Cotopaxi desde el inicio de la erupción en octubre 2022. En la Figura 8 se observa que la cantidad de SO2 fue incrementándose mensualmente hasta llegar a un máximo en enero 2023. Luego fue disminuyendo paulatinamente hasta llegar a valores prácticamente de cero en octubre 2023 (Figura 8). Cabe señalar que en contadas ocasiones se siguen registrando valores de hasta 50 toneladas, es decir, no se ha llegado a los valores pre-eruptivos que eran de cero.
Termografía
El registro y posterior análisis de las imágenes infrarrojas obtenidas a través de la cámara térmica que cubre el área del flanco norte del volcán Cotopaxi denota que las temperaturas máximas aparentes (TMA) son relativamente bajas y mantienen una tendencia descendente respecto a los episodios de mayor actividad observados a lo largo del proceso eruptivo ocurrido entre octubre 2022 hasta la actualidad (Figura 9).
Durante el período de análisis el campo fumarólico de Yanasacha evidenció algunos cambios con respecto al área asociada con la anomalía térmica. Sin embargo, estas variaciones responden a varios factores, entre ellos la condición climática estacional y el derretimiento del glaciar. Además, se presenta una mayor cantidad de grietas en el glaciar circundante. Esto se puede identificar a través del contraste de colores en la imagen infrarroja de la Figura 9, panel superior.
Por esta razón y hasta el momento de la emisión de este informe, las tendencias observadas dentro de este último período eruptivo muestran una marcada disminución; sin embargo, los cambios que se observan a nivel de la superficie glaciar son notables.
Interpretación de datos
En los últimos meses, se observa que todos los parámetros de monitoreo del volcán Cotopaxi han descendido, tanto en su ocurrencia, como en su intensidad. Este comportamiento ha sido continuo durante varios meses, alcanzando actualmente un estado que presenta bajos niveles de energía. Consecuentemente, se concluye que el proceso eruptivo de 2022-2023 habría terminado.
Pronósticos a corto plazo de la actividad del volcán Cotopaxi
(Actualización 20/10/2023)
Nota de descargo: Los pronósticos a corto plazo se definen en función de la evolución de la actividad reciente del volcán Cotopaxi y presentan los principales fenómenos susceptibles de producirse. El grupo técnico-científico del Instituto Geofísico de la EPN actualiza periódicamente estos pronósticos para un periodo de días a semanas. En el caso de un proceso aproximadamente estacionario, no habría cambios en los pronósticos. Los fenómenos naturales como las erupciones volcánicas son impredecibles en cuanto a su magnitud y cronología, por lo que los pronósticos son sólo una guía para la toma de decisiones por parte de las autoridades y de la comunidad en general. Los pronósticos pueden diferir de los escenarios de los mapas de amenaza volcánica en función de las condiciones actuales. El orden de los pronósticos no está basado en cálculos sino en función de las conclusiones de la evaluación de la actividad reciente del volcán.
Pronóstico a corto plazo (días a semanas) de la actividad del volcán Cotopaxi:
- 1. Más probable: la actividad actual del volcán Cotopaxi continúa en un gradual y paulatino descenso. Los parámetros de monitoreo se estabilizan y regresan a niveles similares o equivalentes a los observados previo a octubre de 2022. Se espera esporádicas emisiones de gases y vapor de agua cada vez menos comunes que alcanzan alturas bajas. Actividad histórica similar: 2016-2021.
- 2. Menos probable: en corto tiempo (días a semanas) se registra un aumento de los parámetros de vigilancia, mismos que conducen a nueva actividad eruptiva produciendo columnas eruptivas sostenidas y caídas de cenizas. Escenarios referenciales en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenario 1 (índice de explosividad volcánica VEI 1-2); actividad histórica similar: 2015 y 2022-2023.
- 3. Muy poco probable: en un corto periodo de tiempo se registra un rápido aumento de los parámetros de vigilancia, mismos que conducen a nueva actividad eruptiva. Se desencadena en una erupción mediana-grande con columnas eruptivas altas (>8 km sobre el cráter) y caídas de ceniza a nivel nacional, flujos piroclásticos y lahares primarios procedentes del derretimiento parcial del glaciar. Escenarios referenciales en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenarios 3 y 4 (índice de explosividad volcánica VEI≥3); actividad histórica similar: 1877
Elaborado por:
P.Mothes, F.J. Vasconez, A. Vásconez, D. Sierra, S. Aguaiza, P. Palacios, S. Hernandez, F. Naranjo, M. Yépez, B. Bernard, M. Ruiz.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Informe Volcánico Especial Cotopaxi N° 2023–004
Actualización del estado del volcán Cotopaxi
Resumen
El 21 de octubre del 2022, el volcán Cotopaxi inició un nuevo periodo eruptivo que se ha extendido por más de 10 meses. Durante este período, el fenómeno eruptivo más frecuente ha sido la emisión de ceniza. Estas emisiones fueron más intensas entre diciembre de 2022 y febrero de 2023, cuando se registraban hasta diez emisiones de ceniza por semana, la mayoría de ellas de baja altura (<1 km sobre el nivel del cráter) y con bajo contenido de ceniza. Como consecuencia se registraron varias caídas de ceniza en las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi (PNC) y en ocasiones el alcance fue mayor, llegando a zonas pobladas especialmente en los cantones Latacunga, Mejía, Rumiñahui y Quito.
Sin embargo, desde finales del mes de febrero de 2023 se observa un continuo descenso en las tendencias de los parámetros de vigilancia del volcán Cotopaxi, tanto en la actividad interna como en la superficial. A nivel interno, el cambio está marcado principalmente por una disminución en la cantidad de sismos diarios (tremores: asociados a emisiones de ceniza; y LPs: asociados a movimiento de fluidos). A nivel superficial el cambio se ve reflejado, entre otros, por la disminución de las columnas de emisión de gases hacia la atmósfera, acompañada por el descenso en la tasa de emisiones de ceniza y la cantidad de ceniza emitida. La última emisión de ceniza de la que se tiene registros ocurrió el 6 de julio de 2023.
En general, los parámetros de vigilancia muestran que la actual erupción del Cotopaxi va disminuyendo en su intensidad y puede ya catalogarse como de nivel BAJO a nivel superficial con tendencia sin cambios. Sin embargo, en vista de que persisten procesos leves de deformación, desgasificación y sismicidad, se considera que la actividad interna se mantiene en un nivel MODERADO con tendencia sin cambios.
La evolución de esta actividad a mediano plazo es incierta, debido a la naturaleza misma de los fenómenos volcánicos. Sin embargo, ahora se considera que el escenario más probable a corto plazo (días a semanas) es un retorno a un estado similar al anterior a octubre 2022. A pesar de este cambio de nivel de actividad eruptiva, se recalca la importancia de mantener activo el sistema de vigilancia y continuar con las tareas de prevención asociadas a los escenarios eruptivos planteados para el volcán Cotopaxi. El IG-EPN se mantiene atento en caso de ocurrir cambios en las condiciones del volcán para poder ofrecer información oportuna a las autoridades y población en general.
Anexo técnico-científico
Sismicidad
Múltiples parámetros sísmicos del volcán Cotopaxi han mostrado una disminución gradual en los últimos meses. Junto con el seguimiento manual realizado por nuestros analistas, también se han desarrollado técnicas automatizadas para la detección del tremor de emisión asociada con las emisiones de ceniza. Para cada día, sumamos el número total de minutos (duración Figura 1, panel superior) y seguimos la evolución de la energía liberada a lo largo del tiempo (Figura 1, panel inferior). En la figura superior vemos como la duración de los episodios de tremor se ha mantenido, pero ha disminuido su frecuencia de ocurrencia. En el panel inferior se observa como la energía ha decaído lentamente desde mediados de febrero. Tras el pico de febrero, en los meses siguientes se han producido pulsos más pequeños, menos significativos y de corta duración, con una frecuencia de ocurrencia cada vez menor. El último pulso significativo de emisión de ceniza se produjo el 6 de julio.
La magnitud media de los eventos localizados (Figura 2) muestra un descenso claro desde finales de febrero, para luego ascender y oscilar, pero sin llegar a niveles tan altos como los del mes de febrero. El nivel actual representado por este indicador pone de manifiesto que no existe suficiente energía para generar un nuevo pulso de actividad sísmica, que generalmente acompaña a fases algo más intensas de erupción, como lo ocurrido en enero y febrero de este año.
Deformación
Los procesos internos del volcán, como el ingreso de nuevo magma al sistema, producen el aumento de la presión y cambios en los estados de esfuerzos al interior del edificio volcánico. Estos fenómenos se manifiestan a nivel superficial como deformación del terreno, que es detectable por medio de instrumentos de alta precisión.
Durante la actual fase eruptiva del volcán Cotopaxi, la inflación (periodo resaltado con franjas de tono gris oscuro en la Figura 3) alcanzó su magnitud máxima entre los meses de febrero y marzo del presente año. Durante los meses siguientes, la deformación detectada de norte a sur del edificio volcánico (gráfica superior de la Figura 3) presentó una tendencia descendente (deflación), que se mantuvo hasta finales del mes de junio (periodo en gris claro). Durante el mes de julio se observan patrones variables, finalizando con un pequeño incremento de los desplazamientos registrados.
Por otra parte, en la sección oeste a este, (gráfica inferior en la Figura 3) se reconocen dos episodios de mayor deformación en los meses de febrero y mayo respectivamente. Durante junio se observaría un ligero descenso con respecto a mayo. Si se considera el periodo de marzo a julio, se observa que la tendencia se mantiene ascendente, con una velocidad media cercana a los 6.7 mm/año.
En base a los patrones variables de deformación, observados durante julio en la sección norte – sur y la tendencia, que aún se mantiene positiva en la sección oeste – este, se concluye que la inflación, hasta el momento, no se ha estabilizado completamente.
Nubes y caídas de ceniza
Desde octubre del 2022 se han registrado 168 emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi. En la Figura 4 se observa que el mayor número de emisiones de ceniza fue registrado entre diciembre 2022 y febrero 2023, alcanzando un pico de 38 emisiones de ceniza el mes de enero (tasa de 1,23 emisiones de ceniza por día). Entre marzo y junio de 2023 la frecuencia de emisiones de ceniza en el Cotopaxi se mantuvo relativamente estable, fluctuando entre entre 13 y 18 emisiones al mes. Desde inicios de julio, en cambio, se observa un descenso marcado en el número de emisiones, habiéndose registrado solamente 3 emisiones de ceniza drante todo el mes (tasa de 0,1 emisiones de ceniza por día). Adicionalmente, en lo que va el mes de agosto no se han observado emisiones de ceniza.
En paralelo, el Centro de Avisos de Cenizas Volcánicas de Washington (W-VAAC por sus siglas en inglés) ha publicado 196 reportes de nubes de ceniza en el volcán Cotopaxi desde el 21 de octubre de 2022. Los mayores alcances fueron observados por satélites para las nubes de ceniza asociadas a la actividad del 26 de noviembre; 20 de diciembre; 26 y 30 de enero; 10, 18 y 19 de febrero; y 28 de marzo con más de 100 km de distancia desde el volcán. Por otro lado, las alturas máximas de las nubes de ceniza (mayor a 2 km sobre el cráter) fueron reportadas por la W-VAAC los días 26 de noviembre; 11 de diciembre; 13 y 17 de enero; 28 de marzo; y 24 de abril. Debido a esta actividad, entre el 26 de noviembre 2022 y el 3 de julio 2023 se reportó caída de ceniza leve desde varios sectores de los cantones Latacunga, Mejía, Rumiñahui y Quito (Figura 5).
En total, la masa de ceniza caída entre el 21 de octubre y el 25 de julio de 2023 está estimada en al menos 0.5 millones de toneladas (Figura 6), lo que representa menos de la mitad de la masa de ceniza emitida durante la erupción de 2015 (1.2 millones de toneladas). Como se muestra en la Figura 6, la mayor cantidad de ceniza fue emitida entre el 17 de enero y el 14 de febrero del 2023 (~150 mil toneladas), mientras que durante el último periodo (20/06/2023 - 27/07/2023) se estimó una masa de caída de ceniza de solamente 10 mil toneladas.
La ceniza de estas caídas fue muestreada y el material recolectado fue preparado para el análisis correspondiente en el laboratorio del IG-EPN. En la Figura 7 se indica la evolución de los porcentajes de los componentes que conforman la ceniza recolectada mensualmente desde octubre 2022 hasta julio 2023. Los resultados muestran un incremento marcado en el aporte del material juvenil (material asociado al magma que está generando la actividad volcánica en superficie) entre octubre (19%) y febrero (46%), mientras que desde marzo el porcentaje de material juvenil en la ceniza emitida se mantiene relativamente estable entre el 35 y 40%.
Termografía
Desde el mes de mayo no se ha podido realizar sobrevuelos debido a las condiciones climáticas y a limitaciones logísticas. Por lo tanto, no se cuenta con mediciones de las temperaturas de los campos fumarólicos.
Los sensores satelitales han registrado anomalías termales dentro del cráter del volcán Cotopaxi desde 2015. En la figura 10, se resaltan los 6 días en que el satélite Sentinel-2 las detectó. Dentro del actual periodo eruptivo, el mes de diciembre 2022 fue el mes con el mayor número de anomalías (3 de 6). Además, el sistema satelital FIRMS de la NASA registró 12 anomalías termales dentro del cráter, en 9 días, entre noviembre 2022 y julio 2023. Todas ellas con valores muy bajos de energía radiante y en momentos en donde las emisiones de gas y ceniza eran débiles o inexistentes (Figura 8).
Este tipo de anomalías pueden seguirse observando debido a que el sistema se mantiene relativamente caliente, sin que esto implique una actividad eruptiva mayor inminente.
Actividad superficial
La actividad superficial del volcán Cotopaxi es vigilada a través de una red cámaras de vigilancia y sensores satelitales desde 2015 (Figura 9A). Desde el mes de mayo del 2023 tanto la frecuencia de las emisiones de ceniza como la altura de las mismas han descendido, siendo mucho más notorio desde el mes de junio (Figura 9B). Los días 5 y 6 de julio fueron los últimos días que se registró emisión de ceniza con alturas de 800 y 200 m sobre el nivel del cráter (snc), respectivamente. Por otro lado, las columnas de emisión de gas han mantenido sus alturas promedio entre 100 y 800 metros sobre la cumbre, con ocasionales pulsos de hasta 2100 m snc (Figura 9B). Se registró brillo en el cráter las noches del 24 de junio, 26 de julio y 4 de agosto. Adicionalmente, los sensores satelitales detectaron anomalías termales los días 20 de junio, 2 y 26 de julio y 4 de agosto. En general, las alturas de las emisiones de gas y ceniza, y la frecuencia de las emisiones de ceniza muestran una tendencia descendente desde junio 2023 en comparación a los meses precedentes.
Desgasificación
La red de instrumentos DOAS NOVAC-type I (Espectroscopía de Absorción Óptica Diferencial), empleada para cuantificar el flujo de dióxido de azufre, SO2 (gas proveniente del magma) emitido por el volcán, ha registrado picos sucesivos de desgasificación cuya tendencia ascendente se detuvo a mediados del mes de julio (17 de julio de 2023). Desde esta fecha se ha observado que el flujo total de gas emitido ha ido decreciendo progresivamente hasta la emisión del presente informe.
Sin embargo, estas medidas aún no han retornado a los valores obtenidos previo a esta fase eruptiva 2022–2023. Los triángulos amarillos en la Figura 10 muestran que la emisión de ceniza del 6 de julio fue una de las últimas emisiones evidentes detectadas tanto en satélite como en las cámaras de vigilancia permanente del IG-EPN, asociada a los últimos picos de desgasificación detectados en el volcán.
Por otro lado, la masa de dióxido de azufre (SO2) detectada por el sensor satelital TROPOMI (Sentinel-5SP) muestra una tendencia descendente muy marcada desde abril 2023 llegando a su punto más bajo en agosto, siendo incluso menor que lo registrado en el mes de octubre de 2022 cuando inició la erupción (Figura 11). Cabe señalar que los valores no han descendido a cero, es decir, no han regresado a los valores pre-eruptivos.
La Figura 12 muestra la anomalía detectada por el sensor satelital TROPOMI (Sentinel-5SP), asociada a la emisión de dióxido de azufre (SO2) del volcán Cotopaxi, así como de los otros volcanes en erupción del Ecuador continental (por ejemplo: Sangay y El Reventador). Globalmente se muestra que los valores en estos últimos 4 meses son bajos respecto a lo detectado desde el inicio de la erupción, pero la anomalía aún no desaparece.
Interpretación de datos
En base a la información disponible, se concluye que la actividad del volcán Cotopaxi ha alcanzado un nivel bajo a nivel superficial y se mantiene en nivel moderado a nivel interno. El análisis conjunto de los de los diferentes parámetros de vigilancia sugiere que la actividad reciente del Cotopaxi ha sido provocada por la presencia de cuerpo de magma pequeño, el cual es el responsable de las emisiones de SO 2 y ceniza reportados durante estos más de 10 meses de actividad.
NO hay evidencia que muestre el ingreso de un nuevo volumen de magma hacia el sistema superficial en los últimos meses. Por lo que algunos de los parámetros de monitoreo presentan una disminución en sus tendencias y la actividad superficial es baja.
Actualmente, la actividad superficial del Cotopaxi se caracteriza por la emisión de columnas de gases y vapor de agua que generalmente no sobrepasan los 1000 m sobre el nivel del cráter. Los gases de origen magmático, especialmente el SO2 siguen presentes en la pluma volcánica, pero muestran un descenso progresivo desde febrero tanto en los instrumentos permanentes como en los datos satelitales. A nivel interno, la sismicidad sigue dominada por sismos de tipo LP y episodios de tremor cada vez menos energéticos. La deformación no se ha estabilizado y se observa tendencias variables, sin que se evidencie un claro incremento ni una tendencia deflacionaria definitiva.
Pronósticos a corto plazo de la actividad del volcán Cotopaxi
(Actualización 09/08/2023)
Nota de descargo: Los pronósticos a corto plazo se definen en función de la evolución de la actividad reciente del volcán Cotopaxi y presentan los principales fenómenos susceptibles de producirse. El grupo técnico-científico del Instituto Geofísico de la EPN actualiza periódicamente estos pronósticos para un periodo de días a semanas. En el caso de un proceso aproximadamente estacionario, no habrá cambios en los pronósticos. Los pronósticos están sujetos a cambios rápidos si se detectan anomalías en los parámetros de vigilancia volcánica. Los fenómenos naturales como las erupciones volcánicas son impredecibles en cuanto a su magnitud y cronología, por lo que los pronósticos son sólo una guía para la toma de decisiones por parte de las autoridades y de la comunidad en general. Los pronósticos pueden diferir de los escenarios de los mapas de amenaza volcánica en función de las condiciones actuales. El orden de los pronósticos no está basado en cálculos sino en función de las conclusiones de la evaluación de la actividad reciente del volcán.
Pronósticos a corto plazo (días a semanas) de la actividad del volcán Cotopaxi
1. Más probable: la actividad eruptiva del Volcán Cotopaxi continúa en un descenso gradual. Los parámetros de monitoreo se estabilizan y regresan a niveles similares o equivalentes a los observados antes de octubre de 2022. Se espera esporádicas emisiones de gases y vapor de agua cada vez menos comunes que alcanzan alturas bajas. Escenario referencial noviembre 2015 – enero 2016.
2. Menos probable: La erupción del Cotopaxi registra un nuevo aumento gradual de la actividad, produciendo columnas eruptivas de hasta 2-4 km sobre el cráter, provocando caídas de ceniza de impacto cantonal a provincial (principalmente Cotopaxi, Pichincha), similar a lo observado entre noviembre del 2022 y febrero del 2023. La acumulación de material en los flancos del volcán podría provocar lahares secundarios de tamaño pequeño ocasionados por la removilización de la ceniza recién depositada debido a fuertes lluvias, afectando únicamente las inmediaciones del PNC. Escenario referencial en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenario 1 (índice de explosividad volcánica VEI 1-2); actividad histórica similar: agosto – septiembre 2015.
3. Muy poco probable: la erupción del Cotopaxi registra aumento rápido y significativo de la actividad interna y superficial del volcán con columnas eruptivas altas (>8 km sobre el cráter) y caídas de ceniza a nivel nacional, flujos piroclásticos y lahares primarios procedentes del derretimiento parcial del glaciar. Escenarios referenciales en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenarios 3 y 4 (índice de explosividad volcánica VEI≥3); actividad histórica similar: 1877
Elaborado por:
Silvana Hidalgo, Marco Almeida, Anais Vásconez, Francisco J. Vásconez, Stephen Hernandez, Pablo Palacios, Marco Yépez, Daniel Sierra, Benjamin Bernard, Mario Ruiz.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Informe Especial Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro No. 2023-002
Actividad Sísmica en el Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro
Resumen
Desde el 5 de agosto del 2023 se está registrando un nuevo enjambre de sismos en la zona del complejo volcánico Chiles – Cerro Negro (CVCCN), en la frontera ecuatoriano-colombiana. Los sismos de mayor magnitud dentro de este nuevo pulso ocurrieron el 6 de agosto a las 00H04 (TL), el cual alcanzó una magnitud de 3.4 MLv (magnitud local) y el 7 de agosto a las 19h04 con una magnitud de 3.7 MLv, eventos que, de acuerdo a reportes recibidos, fueron sentidos en la zona. Esta actividad es una continuación de la sismicidad que se ha registrada este año desde el mes de marzo y que tuvo un descenso en junio, contabilizándose aproximadamente 176.000 eventos. Cabe mencionar que esta zona desde el primer trimestre del 2013 se han registrado enjambres sísmicos con elevados números de eventos sísmicos, la mayoría de magnitudes pequeñas. En ocasiones anteriores, estos enjambres han sido seguidos de sismos de mayor magnitud, por lo tanto, no se descarta la ocurrencia de sismos con magnitudes superiores a 5 Mw (magnitud momento) asociados a estos pulsos de alta actividad sísmica, tal como ocurrió el 25 de Julio de 2022 con un sismo de magnitud 5.6 Mw. Eventos con magnitudes moderadas como estas, pueden causar daños en viviendas e infraestructuras cercanas al epicentro.
Este nuevo incremento de la sismicidad implica un cambio en la tendencia de la actividad interna del volcán, catalogándose ésta como ascendente.
Sismicidad
El Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro (CVCCN), se encuentra ubicado en la frontera de Ecuador y Colombia, a 24 km al oeste de la ciudad de Tulcán y a 130 km al norte de la ciudad de Quito. Desde septiembre de 2013, la zona del Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro, junto con la zona de Potrerillos y Chalpatán han registrado una serie de enjambres sísmicos, dentro de los cuales sobresalen los eventos del 20 de octubre de 2014 el cual alcanzó una magnitud de 5.6 Mw (magnitud momento) y estuvo localizado en la zona del CVCCN; y el del 25 de julio del 2022 que alcanzó una magnitud de 5.6 Mw y se localizó en la zona de Potrerillos.
En el año 2023, el CVCCN registra un incremento de actividad desde el 10 de marzo de 2023. En la figura 1 se muestra el gráfico de barras con el número de eventos diarios, donde se aprecia que se superaron los 4000 eventos por día a inicios del enjambre de marzo. Este enjambre duró hasta inicios de junio de 2023, notándose que posteriormente se registró un descenso en el número de eventos hasta el 5 de agosto de 2023, fecha en la que se marca claramente el inició de un nuevo pulso de actividad, llegándose a registrar 3000 eventos en un día.
Esta sismicidad está caracterizada por sismos volcano-tectónicos (VT) que están relacionados con la fractura de rocas debido a las presiones internas del volcán, sin embargo, las redes de vigilancia sísmica de Ecuador y Colombia también han detectado la presencia de eventos de eventos de largo periodo (LP) y muy largo periodo (VLP), aunque en un número mucho menor, los cuales están relacionados al momento de fluidos dentro del sistema hidrotermal.
Entre el 5 y 6 de agosto, con el sistema de procesamiento SeisComP5 se localizaron un total de 329 eventos. En la figura 2 se observa que la sismicidad se concentra en el flanco sur del volcán Chiles, a profundidades someras de entre 2 km bajo el nivel del mar y 1 km sobre el nivel del mar lo cual es similar a lo observado en los meses de marzo, abril y mayo de este año. Se han contabilizado un total de 10 eventos con magnitudes iguales o mayores a 2.5 MLv; de estos los sismos más grandes ocurrieron el 6 de agosto a las 00H04 (TL), con una magnitud de 3.4 ML y el 7 de agosto a las 19h04 con una magnitud de 3.7 MLv, eventos que, de acuerdo a reportes recibidos, fueron sentidos en la zona.
Los eventos asociados al movimiento de fluidos estarían representando actividad a nivel hidrotermal, sin que esto implique la posibilidad de una erupción en el corto y mediano plazo.
Adicionalmente, no se descarta la probabilidad de que dentro de estos enjambres sísmicos se registren eventos con magnitudes superiores a 5 Mw, los cuales dependiendo de la distancia al epicentro pueden generar daños en viviendas e infraestructura, sobre todo en aquellas que ya han sido afectadas por sismos pasados.
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional continuará dando seguimiento a la evolución de este nuevo enjambre sísmico y comunicará la información relevante sobre esta actividad.
Conclusiones
- Desde el 5 de agosto de 2023 las estaciones de la red de vigilancia sísmica de Ecuador y Colombia registran un nuevo enjambre sísmico en el complejo volcánico Chiles – Cerro Negro, marcando nuevamente una tendencia ascendente.
- La actividad se encuentra caracterizada por eventos de fractura (VT), los cuales superan los 3000 eventos por día, sin embargo, estos sismos son de magnitudes generalmente menores a 2.5 MLv. Dos sismos han superado esta magnitud alcanzado 3.4 y 3.7 MLv.
- La sismicidad se concentra en el flanco sur del V. Chiles a profundidades someras.
Recomendaciones
- • Los fenómenos naturales como erupciones volcánicas no se pueden predecir, por lo que la vigilancia instrumental permanente en un volcán es la mejor manera en la que se puede conocer sobre la evolución de la actividad volcánica. Se recomienda mantenerse informados a través de las fuentes oficiales a cargo de esta labor.
- • Los campos fumarólicos de Aguas Hediondas y El Hondón poseen altas temperaturas, elevada toxicidad y potencialmente se podrían producir explosiones freáticas (salida abrupta de vapor de agua). Estos fenómenos son súbitos e impredecibles. Por ello y para evitar accidentes graves, e incluso fatales, se recomienda respetar la restricción de acceso existente a acercarse a los puntos de emisión de las aguas termales. Para más información del fenómeno, consultar el enlace a continuación: https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/21957-fluidos-volcanicos-aguas-termales-y-gas/file.
- • Dentro de los enjambres anteriores del CVCCN se han registrado sismo con magnitudes mayores o iguales a 5 Mw, los cuales han generado daños en viviendas e infraestructura cercanas al epicentro. Bajo las condiciones actuales no se descarta la ocurrencia de estos eventos con magnitudes superiores como ya se han registrado en el pasado. Es recomendable entonces revisar las edificaciones vulnerables ante la posibilidad de ocurrencia de nuevos sismos de mayor magnitud 5.
- • Con el fin de alimentar los planes de respuesta ante posible erupción del CVCCN se recomienda a las autoridades de la protección civil y administración de gestión de riesgos tomar en consideración la información cartográfica correspondiente a los peligros o amenazas volcánicas asociadas para la definición y difusión de zonas seguras y exclusión de zonas potencialmente peligrosas.
Elaborado por:
A. Córdova, S. Hidalgo, M. Segovia y M. Ruiz
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Un día como hoy hace 146 años ocurrió la última erupción importante del volcán Cotopaxi
Desde principios de 1877, el Cotopaxi había empezado nuevamente a presentar emisiones de ceniza y explosiones de tamaño pequeño a moderado. Para junio del mismo año, la actividad se había incrementado notablemente, tanto así que el día 26 se produjo una fase eruptiva de magnitud suficiente para formar flujos piroclásticos y en consecuencia lahares primarios.
Las crónicas de los hechos ocurridos en ese día, realizadas por Luis Sodiro (1877) y Teodoro Wolf (1878), hablan de “derrames de lavas” que se desbordaron desde el cráter del Cotopaxi. Sin embargo, el fenómeno que ambos autores describen no corresponde a “flujos de lava”, sino más bien a “flujos piroclásticos”. Este tipo de confusión de términos es común en las descripciones antiguas, pero en base a la descripción en los relatos y los depósitos producidos durante este evento se logra una adecuada desambiguación. Wolf explica también que los “flujos piroclásticos” fueron derramados en un intervalo de tiempo de entre 15-30 minutos, enfatiza además que el fenómeno tuvo lugar de forma violenta, con una “gran ebullición de las masas que rápidamente cubrieron todo el cono del Cotopaxi”.
Aunque los flujos piroclásticos fueron importantes, el fenómeno más remarcable de todos los sucedidos el 26 de junio de 1877 corresponde a los lahares primarios (flujos de lodo y escombros) que descendieron por los ríos Pita, Cutuchi y Tamboyaku, sobre todo por la gran destrucción que provocaron a lo largo de los tres drenajes principales del volcán. Ambos autores concluyeron que el origen de los “gigantescos lahares” fue el súbito y extenso derretimiento que sufrió parte del glaciar del Cotopaxi al tomar contacto con los “flujos piroclásticos”.
Lo más destacable de este evento es que en la mayoría de los casos, los lahares fueron tan caudalosos que rebosaron fácilmente los cauces naturales de los ríos, provocando extensas inundaciones de lodo y destrucción en las zonas aledañas. Según Wolf, los lahares tuvieron velocidades tales que se tardaron algo más de media hora en llegar a Latacunga, poco menos de 1 hora en llegar el Valle de los Chillos, cerca de tres horas en llegar a la zona de Baños (Tungurahua) y cerca de 18 horas en llegar a la desembocadura del río Esmeraldas en el océano Pacífico. Asombrado, Sodiro escribió que los lahares fluían con gran ímpetu “sin que nada pudiese […] oponer algún dique a su curso destructor, ni siquiera presentarle la más mínima resistencia”.
Finalmente, como en todas sus erupciones, el Cotopaxi también produjo una importante lluvia de ceniza el 26 de junio de 1877. Este fenómeno ocurrió principalmente en las zonas que se encuentran al occidente y nor-occidente del volcán, debido a la dirección predominante de los vientos. Una de las poblaciones más afectadas por la lluvia de ceniza ese día fue Machachi, donde se depositó una capa de casi 2 cm de espesor. En Quito la acumulación llegó a los 6 mm, siendo menor en Latacunga y ausente al sur de Ambato (Sodiro, 1877). Más hacia el occidente, en las estribaciones de la Cordillera Occidental y en la Costa ecuatoriana, la caída de ceniza parece haber sido muy extensa y haber durado por varios días.
La erupción del 26 de junio de 1877 puede ser considerada como la “erupción típica” del Cotopaxi en cuanto tiene que ver con los fenómenos volcánicos ocurridos. Sin embargo, los estudios geológicos y volcanológicos del Cotopaxi indican que este volcán es incluso capaz de dar lugar a eventos de mayor tamaño.
Actualmente estamos atravesando un nuevo proceso eruptivo del volcán Cotopaxi el cual empezó a el 22 de octubre de 2022. El proceso es de baja magnitud, pero ha puesto en alerta a todos recordándonos lo peligroso que puede llegar a ser en caso de registrarse una erupción de gran magnitud. Los mapas de amenaza actuales han sido construidos considerando un escenario análogo al de la erupción de 1877, pensando en que este escenario es un “máximo probable” de ocurrir.
Al día de hoy, la actividad del Cotopaxi es catalogada como Superficial Moderada con Tendencia Descendente e Interna Moderada con Tendencia Descendente y si bien por ahora no existen señales de que una erupción grande se aproxime, la historia eruptiva del volcán sugiere que lo más probable es que veamos una erupción grande en los próximos años o décadas.
Lo más importante es permanecer informados ¿Sabes dónde está tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿La escuela de tus niños? Conoce y explora el Mapa de peligros:
- El mapa interactivo de Amenazas Volcánicas:
https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html - El mapa de la Secretaría de Gestión de Riesgos (SGR) con información de sitios seguros y sirenas:
https://alertasecuador.gob.ec/ - Link para descargar los mapas de Amenaza Volcánica en formato PDF:
https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica
D. Sierra, S. Hidalgo
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