Analisis de la actividad del volcán Cotopaxi y propuesta de escenarios

21 de Agosto de 2015

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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