Como parte de las tareas de monitoreo del volcán Sangay, un equipo del Área Técnica y el Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) llevó a cabo la instalación de dos cenizómetros automáticos (AACE-IG) diseñados por técnicos del IG-EPN. Estos fueron instalados en los poblados de Palmira y Guamote en la provincia de Chimborazo los días miércoles 14 y jueves 15 de septiembre de 2022.

Las actividades realizadas fueron:

1. Instalación de un cenizómetro automático en la terraza del GAD parroquial de Palmira y su programación para hacer muestreos de caída de ceniza del volcán Sangay con una duración de 2 días (Figura 1).
2. Instalación de un segundo cenizómetro automático en la terraza de las instalaciones del Cuerpo de Bomberos de Guamote y su programación para hacer muestreos de caída de ceniza del volcán Sangay con una duración de 2 días (Figura 2).
3. Adición de un panel solar al sistema de energía de los instrumentos del IG-EPN instalados en la terraza del edificio del Cuerpo de Bomberos de Guamote.
4.  Conexión a tierra para protección de los equipos electrónicos instalados en la terraza del edificio del Cuerpo de Bomberos de Guamote.

Figura 1. Instalación del cenizómetro automático y su programación en la terraza del GAD parroquial de Palmira, provincia de Chimborazo.

Figura 2. Instalación del cenizómetro automático en la terraza del edificio del Cuerpo de Bomberos de Guamote, provincia de Chimborazo.

Los cenizómetros automáticos AACE-IG son los primeros de su tipo en ser instalados para la recolección automática de muestras de ceniza. Su diseño permite controlar remotamente la duración de los periodos de muestreo, pudiendo recolectar hasta 21 muestras, además de enviar información en tiempo real sobre el peso de la muestra recolectada (Figura 3), también permite capturar imágenes para poder evaluar la cantidad y la condición del material recolectado de forma remota desde el IG-EPN.

Figura 3. Capturas de pantalla de los datos enviados por el cenizómetro automático instalado en Palmira al IG-EPN. Superior izquierda: estado de caída de lluvia en tiempo real. Inferior izquierda: estado de tapa principal para prevenir lluvia (0 tapa cerrada; 1 tapa abierta) en tiempo real. Superior derecha: estado de peso recipiente No. 1 (valor en 0 porque ciclo de medición ya culminó). Inferior derecha: medición de peso en gramos para el recipiente No. 2 (en tiempo real).

Las localidades de Palmira y Guamote fueron elegidas para la instalación de los dos primeros prototipos del AACE-IG por su cercanía al volcán Sangay (~40 km) y su ubicación al Occidente de este volcán activo (Figura 4), ya que corresponde a la dirección predominante de los vientos y por tanto es la región afectada con más regularidad por caída de ceniza del volcán Sangay.

Figura 4. Mapa de ubicación de las localidades en las cuales se instalaron los cenizómetros automáticos AACE-IG del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional.

Los datos que generen los cenizómetros automáticos serán de gran ayuda para monitorear en tiempo real la caída de ceniza al occidente del volcán Sangay y poder así evaluar de mejor manera la afectación de este volcán activo en la provincia de Chimborazo. Además, al acortar el intervalo de tiempo de muestreo de semanas a días u horas, se posibilita un análisis cronológico más detallado de la evolución de las erupciones del Sangay.

El IG-EPN desea manifestar su agradecimiento por la colaboración del GAD parroquial de Palmira y el Cuerpo de Bomberos de Guamote quienes hicieron posible la instalación exitosa de estos equipos.

F. Mejía, A. Vásconez.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Gracias al apoyo logístico del GAD Municipal de Santa Ana de Cotacachi, a través de la Empresa Pública de Energía Renovable y Turismo, Cotacachi E.P., y a la autorización del Ministerio de Ambiente -Reserva Ecológica Cotacachi-Cayapas., un equipo de técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizó una campaña de mediciones de CO2 difuso (dióxido de carbono) y muestreo de aguas en la Laguna de Cuicocha (Fig. 1) entre el 13 y 14 de septiembre de 2022.

Figura 1.- Laguna de Cuicocha con sus islotes Wolf y Yerovi. Al fondo se observa el volcán Cotacachi (Foto: M. Almeida, IG-EPN).

Desde 2011 este tipo de mediciones se realizan en la laguna de Cuicocha como parte de las tareas de vigilancia periódica y de rutina que el IG-EPN desempeña. Tras más de una década de campañas de monitoreo, la Caldera de Cuicocha se ha convertido en una de las lagunas volcánicas mejor vigiladas de todo el mundo. Para llevar a cabo las mediciones de CO2, se utiliza el “método de la cámara de acumulación” (Fig. 2), en el cual se usa una campana de aluminio, acoplada a un sensor tipo LI-COR® para determinar el flujo de CO2. Con este instrumento, se realiza un muestreo representativo alrededor de toda la laguna, y finalmente mediante técnicas geoestadísticas se elabora un mapa de emisiones de CO2 con el cual se puede obtener un flujo total emitido.

Figura 2.- Técnicos del IG-EPN realizan mediciones de CO2 difuso con el método de la campana de acumulación en Cuicocha el 13 y 14 de septiembre de 2022 (Fotos: M Almeida y D. Sierra, IG-EPN).

Durante la última campaña, los técnicos llevaron a cabo un total de 112 mediciones. Al momento de publicación del presente informativo, los datos están siendo procesados y se emitirá el informe correspondiente en los próximos días.

Figura 3.- Malla de puntos de medición de flujo de CO2 difuso en la Laguna de Cuicocha entre el 13 y el 14 de septiembre de 2022 (Base: Garmin etrex Summit HC – Base Camp – Google Earth).

Finalmente, se tomó una muestra de agua en la zona de burbujeo localizada al NW del Islote Yerovi. La muestra será analizada en el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la EPN, donde se realizará el análisis químico para la determinación de elementos mayoritarios.

Al momento de la publicación de este informe la actividad de la Caldera Cuicocha es catalogada como INTERNA BAJA, sin cambio, y SUPERFICIAL MUY BAJA, sin cambios.

D. Sierra, M. Córdova, M. Almeida.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

La Asociación Latinoamericana de Geodesia Volcánica (GEOVOL), es una asociación sin fines de lucro que tiene como objetivo impulsar la investigación y el monitoreo en geodesia y deformación volcánica, fortaleciendo las capacidades de los distintos observatorios volcánicos de Latinoamérica, a través de la colaboración, intercambio científico, realización de reuniones, talleres y motivación de publicar artículos científicos.

En Quito, entre el 29 de agosto y el 5 de septiembre de 2022 se llevó a cabo la III Reunión Operativa de la Asociación Latinoamericana de Geodesia Volcánica (GEOVOL). El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) fue el anfitrión del evento, mismo que contó con el apoyo y patrocinio del Volcano Disaster Assistance Program (VDAP), Agency for International Development de Estados Unidos (USAID), United States Geological Survey (USGS) y la empresa privada AMPERE.

Figura 1.- (Izquierda) Evento Inaugural del GEOVOL con la asistencia de los participantes y palabras de apertura por parte del Director del IG-EPN, Dr. Mario Ruiz. (Derecha) Presentación por parte del presidente de GEOVOL Ing. Cristian Mardones (Fotos: D. Sierra)

El evento contó con la participación de al menos 50 miembros de observatorios volcánicos de Latinoamérica, investigadores e instructores de varios países del mundo, incluyendo: Ecuador, Colombia, Perú, Chile, Argentina, Costa Rica, El Salvador, México, Italia, Estados Unidos, Guatemala, entre otros. Durante los ocho días que duró la reunión los participantes tuvieron ciclos de conferencias sobre la aplicación de métodos geodésicos: procesamiento InSAR, modelamiento computacional de fuentes de deformación, uso de cGPS, inclinometría, fotogrametría y gravimetría.

No solo se trató de un curso teórico, sino que incluyó un programa de clases prácticas para que los asistentes conozcan los códigos de procesamiento y modelado, puedan replicarlos y usarlos en sus respectivos países. Además, el curso incluyó un espacio para que los participantes de cada país muestren los avances en el campo de la geodesia en sus regiones y una sesión de posters.

Figura 2.- (Izquierda) Participantes del GEOVOL realizando ejercicios prácticos. (Derecha) Representante de la empresa privada AMPERE presentando equipos de última tecnología para su aplicación en monitoreo geodésico (Foto: D. Sierra).

Dentro de la planificación de la reunión, se realizó una salida de campo al Volcán Cotopaxi, cuya última erupción fue en el año 2015 y ahora se encuentra en relativa calma. Durante el trayecto también se dieron explicaciones del contexto geodinámico de la ciudad de Quito, capital de Ecuador.

Figura 3.- Foto grupal de los Integrantes del GEOVOL en la ciudad de Quito, al fondo se observa el Complejo Volcánico Pichincha (Foto: F. Marcial).

Los técnicos del IG-EPN expusieron como se llevan a cabo las tareas de vigilancia y la elaboración de Mapas de Peligros Volcánicos tanto para el Volcán Cotopaxi, como para el complejo Volcánico Pichincha.

Figura 4.- Técnicos del IG-EPN, hablan a los participantes del GEOVOL sobre los peligros volcánicos en el Volcán Cotopaxi (izquierda) y Complejo Volcánico Pichincha (derecha). (Fotos: S. García/ D. Sierra).

En el viaje conocieron los pormenores del proceso eruptivo del Cotopaxi, su cronología histórica y pudieron admirar sus bellos paisajes. Además, se realizaron prácticas de campo sobre el uso del gravímetro y fotogrametría con dron sobre los depósitos de lahar secundario asociados al proceso eruptivo de 2015.

Figura 5.- Foto grupal de los Integrantes del GEOVOL en el Volcán Cotopaxi, durante el viaje de campo del día jueves 01 de septiembre de 2022. (Foto: F. Marcial).

Figura 6.- Demostración en campo de diferentes técnicas (izquierda) gravimetría, (derecha) fotogrametría con uso de drones. Foto: D. Sierra.

El GEOVOL no es solo un encuentro técnico-científico sino también cultural y permitió a los participantes dar un breve vistazo a las maravillas de nuestro país, además de poner sobre la mesa los trabajos investigativos permite formar vínculos valiosos para futuras cooperaciones interinstitucionales en temas investigativos.

D. Sierra, M. Córdova
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Como parte de las tareas de monitoreo de los volcanes activos del Ecuador, un equipo del Área de Vulcanología y el Área Técnica del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) en coordinación con el Parque Nacional Galápagos, llevó a cabo un control de la actividad superficial del campo fumarólico Minas de Azufre en la caldera del Volcán Sierra Negra el día jueves 11 de agosto de 2022. Las actividades realizadas fueron:

1. Reubicación de la estación DOAS (Espectroscopía de absorción óptica diferencial por sus siglas en inglés) de medición de flujo de dióxido de azufre (SO₂).
2. Medición de concentración de especies gaseosas y obtención de razones entre ellas utilizando un equipo MultiGAS (Sistema de análisis de gas multicomponente).
3. Medición de temperaturas utilizando una termocupla y una cámara térmica.
4. Mediciones móvil-DOAS para estimar el flujo de SO₂ emitido por el campo fumarólico mientras se realizaron los trabajos de monitoreo.

Adicionalmente de forma general se realizó una verificación de los cambios morfológicos y superficiales que ha sufrido la zona de los campos fumarólicos, el más llamativo es la falta de emisiones en la fumarola más baja en comparación con la última visita técnica en Nov. 2019, donde esta fumarola fue reportada como activa.

El volcán Sierra Negra ha presentado 7 erupciones en los últimos 70 años, siendo las más recientes las ocurridas en: 1979, 2005 y 2018. La erupción del 26 de junio de 2018 estuvo precedida por casi un año de persistente agitación. Actualmente, el volcán ha retornado a sus niveles de base, sin embargo, el sistema magmático asociado mantiene una tendencia inflacionaria, que, a pesar de ser leve, sugiere el ingreso de magma a su reservorio. El objetivo de contar con una estación de medición de SO₂ permanente es identificar concentraciones anómalas de este gas que pudieren indicar una nueva agitación volcánica.

Figura 1. A) Mapa de reubicación de la estación DOAS Azufral. Nótese la anterior ubicación versus la nueva ubicación de la estación, la cual está más próxima al polígono que define la predominancia en la dirección de los vientos en la zona. B) escaneo resultante correspondiente al día 14 de agosto 2022, muestra una distribución bastante simétrica y similar a una campana de Gauss, lo cual indica la medición de una pluma completa y con datos de alta confiabilidad. C) Fotografía de la estación reubicada con vista directa a la pluma de gas (Minas de Azufre). (Imágenes: M. Almeida, IG-EPN).

Dadas las condiciones actuales, como la existencia de una vía carrozable que conduce al campo fumarólico de Minas de Azufre fue factible reubicar y repotenciar la estación DOAS permanente de Mina Azufral (Fig. 1a). Dicha estación había estado históricamente ubicada en el borde suroccidental de la caldera, pero un análisis estadístico de la dirección de los vientos tanto mensual como anual, ha demostrado que para esta zona la mayor parte del tiempo el viento sopla en dirección aproximadamente NW. El instrumento fue relocalizado en el piso de la caldera en dirección N325° respecto a la fuente de emisión, con lo cual seguramente mejorará su la capacidad de detección de gas emanado desde el campo fumarólico (Fig. 1).

Los trabajos de monitoreo consistieron en la medición de especies gaseosas mayoritarias con MultiGAS; H2O, ácido sulfhídrico (H2S), dióxido de azufre (SO2) y dióxido de carbono (CO2), así como el flujo de SO₂ emitido mediante DOAS móvil (Fig. 2). La medición de estos gases permite definir cambios en la actividad del volcán, así como hacerse una idea de las condiciones internas del reservorio.

Figura 2. Fotografías de los trabajos de medición de gases en el campo fumarólico de Minas de Azufre del volcán Sierra Negra. Izquierda: Medición de concentración y razones entre especies gaseosas con el equipo MultiGAS (Foto: D. Sierra, IG-EPN). Derecha: Medición de flujo de SO₂ utilizando un equipo móvil DOAS (Foto: M. Almeida, IG-EPN).

Finalmente, se realizaron mediciones puntuales de temperatura utilizando una termocupla en las zonas accesibles del campo fumarólico, siendo éstas la zona de: baja, media y alta temperatura. La temperatura más alta obtenida por medición directa en el campo fumarólico fue de casi 270 °C (Fig. 3). Estas temperaturas son muy elevadas y por lo tanto constituyen zonas peligrosas, en este sentido la cámara térmica se utiliza para medir las temperaturas en zonas distales o inaccesibles. La mayor temperatura registrada mediante cámara térmica fue de aproximadamente 380 °C (Fig. 3) y corresponde al vapor super-calentado emitido por la fumarola.

Figura 3. Medición de temperaturas en el campo fumarólico de Minas de Azufre. Izquierda: Imagen térmica obtenida con la cámara infrarroja, la temperatura del gas alcanzó los 380°C (Imagen IR: OPTRIS PI640). Derecha: Fotografía de la zona de alta temperatura, en la que la termocupla obtuvo un valor máximo de 268 °C correspondiente a la roca calentada por el gas (Foto: M. Almeida, IG-EPN).

El Instituto Geofísico agradece a las autoridades del Parque Nacional Galápagos, quienes dieron su aval para que las tareas de monitoreo y mantenimiento puedan realizarse adecuadamente y respetando las normas de conservación del ecosistema. Así también, extiende su agradecimiento a los guardaparques quienes acompañaron a los grupos de trabajo y participaron activamente de las tareas.

Al momento de la emisión del presente reporte, la actividad del Volcán Sierra Negra es catalogada como: superficial baja tendencia sin cambio e interna moderada tendencia sin cambio.

M. Almeida, D. Sierra, S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Durante la semana del 8 al 14 de agosto un grupo de técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional realizó trabajos de instalación y mantenimiento en las estaciones de la red de vigilancia sísmica y volcánica en las islas Galápagos.

Las Galápagos componen un archipiélago de islas de origen volcánico, localizado unos 1000km al oeste de la costa ecuatoriana. Son famosas por su biodiversidad y sus hermosos paisajes, así también por su frecuente actividad volcánica. Se sabe que en las Galápagos existen al menos 22 volcanes, varios de los cuales muestran actividad frecuente, reportándose más de 70 erupciones en los últimos dos siglos. El IG-EPN mantiene una red de estaciones sísmicas, cGPS y medidores de gases para monitorizar tanto la actividad sísmica como la volcánica que ocurre en las islas.

Figura 1.- Mapa de estaciones en las que se realizaron los trabajos de mantenimiento.

Para realizar las actividades el equipo de trabajo se dividió en varios grupos. Uno de ellos permaneció en la isla Santa Cruz para realizar las actividades de recepción de señales y el reemplazo de algunos equipos en la zona de El Chato como por ejemplo el cambio de la caseta que alberga la estación. Se realizaron también nuevas conexiones eléctricas con las baterías y el reemplazo de algunos radios para las telecomunicaciones. Además, se cambiaron 2 antenas parabólicas y sus cables, debido a que se encontraban en mal estado. Finalmente, se realizó la limpieza de la estación, corte de la maleza y se reordenaron los cables para garantizar un adecuado funcionamiento del sistema.

Figura 2.- Trabajos de Mantenimiento en la zona del Chato, Isla Santa Cruz (foto: D. García IG-EPN).

Un segundo grupo se trasladó a Puerto Villamil en la Isla Isabela. Este grupo se dirigió a la zona de volcán Chico, desde donde se establecieron enlaces de transmisión con El Chato. Además, se realizó el reemplazo de baterías, cambio de antenas y mantenimiento de sus tensores. Este mismo grupo se trasladó a la zona de minas de azufre, donde se verificaron los enlaces con la estación de Caleta Webb. Por otra parte, se procedió con la relocalización de la estación de medición de gases DOAS, con el fin de ubicarla en una posición preferencial respecto a la dirección del viento y que pueda recolectar una mayor cantidad de datos, de mejor calidad. Finalmente, se realizaron trabajos en la estación Papayas (PVIL), donde, al igual que en otros sitios, se realizó el cambio de baterías y descarga de datos. Posteriormente se procedió a realizar pruebas sísmicas y de transmisión, solventando los problemas que aparecieron durante el mantenimiento.

Figura 3.- Izquierda, mantenimiento en la estación Volcán Chico, reparación de tensores de antena (foto: M. Mendoza. PNG). Derecha, relocalización de estación DOAS en Minas de Azufre, Isla Isabela (foto: D Sierra, IG-EPN).

Un tercer grupo partió desde Pto. Villamil y se desplazó en un bote autorizado por el PNG hacia la Isla Fernandina, dando mantenimiento a las estaciones de Punta Mangle (FER2) y Espinoza (FER1), en la cual, adicionalmente a los trabajos de mantenimiento como por ejemplo el cambio de baterías, se procedió a la instalación de una base cGPS para el monitoreo geodésico del volcán La Cumbre.

Figura 4.- Izquierda, trabajos de Mantenimiento en la estación Mangle. A la derecha, restablecimiento de las conexiones en la estación de Punta Espinoza, Isla Fernandina (foto: E. Pinajota. IG-EPN).

Posteriormente el grupo se trasladó hacia la estación Caleta WebB en (CAEZ) en Isla Isabela. Allí, se reemplazó el digitalizador sísmico y el regulador de voltaje que se encontraban averiados por la fuerte salinidad del ambiente.

Figura 5.-Instalación de la base de monitoreo geodésico del volcán La Cumbre en Isla Fernandina. Derecha: instalación de antena geodésica de la estación FER1 (Punta Espinoza). Izquierda: trabajos de mantenimiento de la estación sísmica e instalación de la estación geodésica FER2 (Punta Mangle) (foto: M. Yépez. IG-EPN).

Para finalizar se dio mantenimiento a la estación sísmica Alcedo (ALCE). A pesar de que esta estación se encontraba funcional, se realizó mantenimiento preventivo y un ajuste al rumbo de la antena de transmisión, para que los datos puedan ser recibidos en la sede del IG-EPN en Quito.

El Instituto Geofísico agradece a las autoridades del Parque Nacional Galápagos, quienes dieron su aval para que las tareas de mantenimiento puedan realizarse adecuadamente y respetando las normas de conservación del ecosistema. Así también, extiende su agradecimiento a los guardaparques quienes acompañaron a los grupos de trabajo y participaron activamente de las tareas de mantenimiento e instalación de equipos.

C. Espín., D. Sierra, M. Yépez, M. Almeida, C. Cisneros
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional