Antecedentes

Fernandina (0.37°S, 91.55°W, 1476 m), también llamado Cerro la Cumbre, es un gran volcán escudo con caldera somital (6,5 km NW-SE, 4,8 km NE-SW, 900 m de profundidad) de composición basáltica que construyó la isla Fernandina (34 km NW-SE, 30 km NE-SW) en el extremo occidental del archipiélago de Galápagos.

Con por lo menos 25 erupciones reportadas entre 1813 y 2009, Fernandina es considerado uno de los volcanes más activos del Ecuador. Según Kurz et al. (2014) la superficie de Fernandina tiene menos de 4,300 años basado en edades de exposición (He cosmogénico). Se estima que Fernandina ha tenido una tasa eruptiva de 0,0044 km³/año durante los últimos 1,000 años (Kurz et al., 2014) y que, en base a su volumen actual, la isla tendría una edad de emergencia de ~32,000 años.

El evento histórico más significativo ocurrió en junio de 1968 cuando, después de una erupción efusiva en mayo del mismo año (volumen estimado de lava 0,1 km³), el piso de la caldera se hundió de hasta 300 metros en la parte SE en un periodo de 12 días aumentando el volumen de la caldera de 1 a 2 km³ (Simkin and Howard, 1970). El colapso de la caldera fue precedido de una erupción explosiva que produjo una columna de emisión de 24 km de altura, pequeñas caídas de ceniza hasta Puerto Villamil (a 90 km al SE del volcán), y oleadas piroclásticas dentro de la caldera. Se estima que la actividad explosiva emitió ~0,1 km³ de magma. La diferencia entre el volumen del colapso y el volumen de los productos eruptivos emitidos (lava + ceniza) sugiere que una gran parte del magma fue retirado en profundidad (Simkin and Howard, 1970; Bagnardi and Amelung, 2012).

La precedente erupción de Fernandina ocurrió entre el 10 y el 28 de abril del 2009 con la emisión de flujos de lava por una fisura radial en el flanco SW del volcán a una altura de ~550 m que llegó al mar cubriendo ~ 6,7 km² por un volumen estimado a 0,09 km³ (Ramón et al., 2011).

Observaciones directas

Según el reporte de Paula Tagle, se observó una nube “extraña” sobre Fernandina el 4 de septiembre cerca de las 12h30 (Tiempo Local TL, UTC-6). Una columna de gas con bajo contenido de ceniza de ~4 km de altura (~2,5 km sobre el vento) fue claramente observada después con una dirección hacia el Occidente. Durante la noche del 4 al 5 de septiembre se observó incandescencia y flujos de lava probablemente en el flanco SW bajando por una fisura circunferencial cerca de la cumbre del volcán hasta una altura de ~400 m. El 5 de septiembre la intensidad de la erupción había disminuido con una columna eruptiva de ~2,5 km de altura (~1 km sobre el vento). Según las imágenes de Alex Medina el campo de lava estaba todavía activo, pero con menor intensidad en la noche del 5 de septiembre.

Sismicidad

Actividad pre-eruptiva

La actividad sísmica en la zona de Fernandina presentó niveles bajos en las últimas semanas. Se destacan dos sismos que se registraron en los alrededores de Fernandina el 2 de Septiembre: 1) a las 12h36 UTC (TL+6) un sismo de tipo Largo Periodo con una magnitud de momento Mw de 4.0, una profundidad de 5.6 km, ubicado en el borde occidental de la isla de Fernandina (Fig. 3); 2) otro a las 13h58 UTC, de tipo VT, ubicado al SW de Fernandina, para el cual no se pudo calcular la magnitud.

Crisis sísmica el 4 de septiembre

La actividad sísmica en el volcán empezó el 4 de septiembre a las 11h34 UTC (05h34 TL) con un sismo tipo híbrido (fractura con movimiento de fluido) de pequeño tamaño. Luego los sismos híbridos de mayor amplitud ocurrieron entre las 15h56 y las 16h21 UTC (09h56 y las 10h21 TL) (Fig. 4).

A partir de las 17h25 UTC (11h25 TL) ocurre un cambio de sismicidad con eventos de tipo Largo Periodo (LP) asociados a movimiento de fluido (Fig. 5). 

El inicio de la erupción está asociado a una señal sísmica de tipo tremor (vibración del conducto) que empieza a las 18h25 UTC (12h25 TL) (Fig. 6). Posteriormente, se observa un claro descenso de la amplitud del tremor (Fig. 7). El 6 de septiembre la amplitud mediana de la señal sísmica alcanza el nivel de ruido.

Observaciones satelitales

Deformación

Según el procesamiento de datos InSAR realizado por Yu Zhou (Oxford) y Mike Stock (Cambridge), Fernandina ha mostrado una deformación de 17 cm entre marzo 2015 y septiembre 2017 (Fig. 8), de los cuales 5 cm han ocurrido en los últimos dos meses antes de la erupción. Está deformación estaría asociada al ingreso de nuevo magma debajo de la caldera antes de la erupción.

Nubes de ceniza

El Centro de Alerta de Ceniza Volcánica (VAAC) de Washington reporta la ocurrencia de una columna de erupción sin contenido de ceniza, el día 4 de septiembre a las 12h30 TL, originándose en el volcán Fernandina, alcanzando una altura de 2400 m snm (sobre el nivel del mar) hacia el W. El mismo día a las 19h52 TL la misma agencia reporta la ocurrencia de una columna de erupción con posible contenido de ceniza, alcanzando una altura de 7000 m snm hacia el SW (Fig. 9). El día 5 de septiembre, a las 01h15 TL se reporta la ocurrencia de una columna de erupción mayormente de gases y vapor de agua, alcanzando una altura de 2400 m snm y moviéndose hacia el SW (Fig. 9).

Alertas térmicas

La primera evidencia satelital de un punto caliente sobre el volcán Fernandina lo reportó HGIP de la Universidad de Hawái, el día 4 de septiembre a las 12h58 TL, el mismo que se ubicaba hacia el S de la caldera del volcán (Fig. 10). Hacia las 15h58 TL el mismo sistema mostraba que se producía una emisión desde el volcán y se dirigía hacia el WNW. En las siguientes horas y durante los días 5 y 6 de septiembre las imágenes infrarrojas continúan mostrando la presencia de puntos calientes en los mismos sitios indicados.

El sistema satelital MIROVA, muestra el mismo día 4 de septiembre una anomalía termal de intensidad extrema (19697 MW) a las 13h25 TL, la misma que se ubica hacia el SSW del borde de la caldera (Fig. 11). Posteriormente, a las 22h55 y a las 01h50 TL del día 5 de septiembre, se muestran otras anomalías termales de menor intensidad (2384 MW y 5287 MW). Hasta el día 6 de septiembre se continúan registrando anomalías termales de intensidad muy alta en la misma zona del volcán.

El sistema FIRMS igualmente reporta la presencia de zonas calientes sobre el volcán Fernandina a partir de la tarde del día 4 de septiembre, en este caso la ubicación de dichas zonas sugiere que la actividad eruptiva se origina a lo largo de una fisura circunferencial en el borde S-SW de la caldera y en la cual se produjo la erupción de 2005 (Fig. 12). Similares alertas termales continúan ocurriendo el día 5 y hacia el día 6 estas disminuyen en número, pero se mantienen presentes.

Monitoreo de gases

El sistema satelital OMI, para detección de gas SO2, muestra la presencia de una columna de este gas originándose en la isla Fernandina y moviéndose hacia el W (Fig. 13), el día 4 de septiembre a las 13:37 (hora Galápagos). El día 5 de septiembre, el sensor satelital GOME-2 detecta una nube de gas de cerca de 800 km de largo dirigida hacia el W.

Interpretación

Las observaciones visuales, los datos sísmicos y satelitales confirman la ocurrencia de una erupción en el volcán Fernandina. Los datos de deformación indican que esta erupción podría estar asociada al ingreso de nuevo magma debajo de la caldera durante el periodo marzo 2015 (o antes) – septiembre 2017. En base a los datos sísmicos se estima que la erupción empezó cerca de las 12h25 TL el 4 de septiembre y que su actividad ha disminuido significativamente desde las 15h00 del 4 de septiembre. Sin embargo, los datos satelitales y las observaciones directas indican que la erupción continuaba por lo menos hasta la noche del 5 de septiembre.

En estas condiciones es posible que la erupción esté por terminar. Sin embargo, en otras ocasiones en Fernandina (e.i. 2009) y en otros volcanes de Galápagos (e.i. Wolf 2015) se han presentado pausas durante una erupción por lo que no podemos descartar un nuevo incremento de la actividad eruptiva en los próximos días o semanas. Es importante indicar que hay también la posibilidad de otros fenómenos en el volcán como el colapso del fondo de la caldera asociado a erupciones explosivas (erupción de 1968) o el deslizamiento de las paredes de la caldera (erupción de 1988) por lo que se recomienda no acercarse a la caldera o a la fisura eruptiva.

El IGEPN está atento a cualquier cambio en las condiciones presentadas por el volcán.

BB, PR, MR, SH
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional