Miembros del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron trabajos de campo en el Parque Nacional Llanganates, sector de San José de Poaló provincia de Tungurahua del 19 al 21 de marzo de 2025.

Figura 1. Mapa Turístico de Conservación del Parque Nacional Llanganates. Tomado del Ministerio del Ambiente y Transición Ecológica.

El objetivo principal de esta expedición fue analizar la morfología y caracterizar los afloramientos accesibles de depósitos volcánicos en la zona, con la finalidad de investigar la actividad volcánica más reciente, que no ha sido detallada en la bibliografía.

Figura 2. Vista al SW del Cerro Shinuata. Fotografía: M. Córdova/IG-EPN.

Figura 3. Coleccionando partículas de pómez en las orillas de la cocha, Carrera Larga. Fotografía: P. Mothes/IG-EPN.

Figura 4. Miembros del IG-EPN. Se estima que la elevación en medio campo es la fuente volcánica del depósito Flujo Piroclástico “Talatag”. Lo mismo que aflore en las orillas del rio Talatag. Fotografía: A. Chiluisa y P. Mothes/IG-EPN.

Durante el trabajo de campo, se recolectaron muestras de distintos materiales volcánicos, incluyendo flujos piroclásticos, pómez, capas de ceniza y lavas. Estos materiales serán sometidos a análisis detallados para determinar su composición, distribución y posible origen, así como su relación con los magmas provenientes de centros eruptivos cercanos a la Caldera de Chalupas.

Los resultados de esta investigación permitirán identificar las características específicas de los depósitos volcánicos, establecer sus fuentes de origen más probables y analizar su vínculo con los centros volcánicos de la región. Además, aportarán información valiosa sobre la historia eruptiva de la zona, contribuyendo al conocimiento geológico y vulcanológico del área.

Figura 5. Recolección de muestras de pómez del flujo piroclástico “Talatag”, de hasta 30 cm de diámetro, cuya matriz presenta pocos líticos. Fotografía: A. Chiluisa/IG-EPN.

Figura 6. Afloramiento de la Ignimbrita de Chalupas, con presencia de líticos de color negro, sector Valle Hermoso. Fotografías: P. Mothes /IG-EPN.

Este trabajo se desarrolló en el marco del Proyecto de Investigación PIGR 23-02 del Vicerrectorado de Investigación, Innovación y Vinculación de la Escuela Politécnica Nacional, con la participación de la MSc. Patricia Mothes, directora del proyecto, el MSc. Marco Córdova y la Ing. Ana Chiluisa.

A. Chiluisa, P. Mothes, M. Córdova
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Gracias al apoyo logístico y colaboración del MAATE y el Centro de Turismo de Comunitario (CTC) Lago Verde Quilotoa, un grupo 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 del Quilotoa el 19 de marzo de 2025.

Figura 1.- Laguna del Quilotoa vista desde la parte superior, borde occidental 19/03/2025 (Foto: D. Sierra/IG-EPN)

Este tipo de medidas se llevan a cabo en Quilotoa desde julio de 2024, pero se han efectuado en otros volcanes como Cuicocha desde el año 2011. La ejecución de esta campaña es parte del Proyecto de Investigación (PIGR 22-02) correspondiente al Estudio Multidisciplinario de Lagos Cratéricos, un proyecto financiado por el Vicerrectorado de Investigación de la EPN; y del Joven Equipo ECLAIR del IRD (Instituto Francés para el Desarrollo): https://www.facebook.com/share/p/GCb6uew2DTizmGiz/?mibextid=oFDknk .

Figura 2.- Medición de CO2 difuso en la superficie de la laguna con el método de la campana de acumulación (Fotos: D. Sierra, S. Hidalgo/IG-EPN)

Para llevar a cabo las mediciones de CO2, se utiliza el “método de la cámara de acumulación”, 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 métodos geoestadísticos se elabora un mapa de emisiones de CO2 con el cual se puede obtener un flujo total emitido.

Durante esta campaña los técnicos llevaron a cabo un total de 75 mediciones. Al momento de publicación del presente, los datos están siendo procesados para la emisión del informe correspondiente.

Figura 3.- Medición de parámetros físico-químicos y muestreo de fuentes termales en Casa Quemada y Padre Rumi (Fotos: D. Narváez /EPN; S. Hidalgo/IG-EPN)

Adicionalmente se realizó el muestreo del agua de la Laguna, así como también en las aguas termales periféricas del volcán como son las termas de: Casa Quemada, Cashapata, KununYaku, Chilca Achi y Padre Rumi. Este tipo de muestreos se realizan en todos los sistemas hidrotermales del Ecuador como método de vigilancia volcánica. Las muestras serán analizadas en el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la EPN, para la determinación de elementos mayoritarios.

Figura 4.- Trabajos Geológicos en el Quilotoa para entender mejor su historia eruptiva. 20/03/2025 (Fotos: D. Sierra/IG-EPN)

El proyecto de Investigación Multidisciplinario de Lagos Cratéricos incluye también la mejora del conocimiento de la geología del Volcán. En este sentido los técnicos del IG-EPN trabajaron junto de técnicos franceses del IRD, en labores de levantamiento geológico en Quilotoa y zonas aledañas. Los técnicos recorrieron quebradas, revisaron afloramientos al borde de los caminos y recolectaron muestras para realizar dataciones y análisis químicos.

El Quilotoa es un volcán que no se ha estudiado a profundidad, por ello no conocemos todos los detalles de su historia eruptiva. Sin embargo, se sabe que su última gran erupción fue en el siglo XII, y que dejó potentes depósitos de material piroclástico que se encuentra en los valles y planicies aledañas. Dada su reciente actividad hace apenas 800 años, cuando nuestros antepasados indígenas ya habitaban la zona, Quilotoa es catalogado por el IG-EPN como un volcán Potencialmente Activo.

Otro dato poco conocido sobre este volcán es que se tienen reportes de que, en el año de 1797, el gran sismo de Riobamba provocó una fuerte agitación en la laguna del Quilotoa, liberando grandes cantidades de gases que asfixiaron a las cabezas de ganado que se encontraban pastando en el interior del cráter.

Los resultados de estos proyectos de investigación nos permitirán tener un mejor entendimiento de las dinámicas eruptivas del volcán para un eventual caso de reactivación, así como también entender el comportamiento del sistema hidrotermal y la desgasificación en la laguna, esto con miras a una mejor definición y por tanto a una reducción de las potenciales amenazas y riesgos asociados al volcán.

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

Entre el 10 y 14 de marzo de 2025, un equipo de técnico del área técnica del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizó trabajos de mantenimiento y mejoramiento en la estación multiparamétrica SAG1 – Domono Bajo, ubicada en la provincia de Morona Santiago. Este sitio es clave para el monitoreo del Volcán Sangay y la detección temprana de lahares en el río Upano.

La estación cuenta con un sismómetro de banda ancha, el cual permite registrar la actividad sísmica asociada a la dinámica interna del volcán. Además, la estación está equipada con un arreglo de 5 sensores de infrasonido Chaparral, dispuestos en diferentes ángulos para mejorar la detección y caracterización de señales acústicas de baja frecuencia. El infrasonido es una técnica clave para identificar explosiones volcánicas, emisiones de gases y colapsos de material, permitiendo un monitoreo en tiempo real del Volcán Sangay y la emisión de alertas tempranas.

El monitoreo de lahares en el río Upano también se apoya en estos sensores de infrasonido que permite detectar flujos de lodo y escombros generados por la actividad del Sangay y las intensas lluvias en la región. Estos eventos pueden afectar poblaciones cercanas, infraestructura vial y puentes. Gracias a la instalación y mantenimiento de sensores de infrasonido en la estación SAG1, es posible identificar la ocurrencia de los lahares con anticipación, mejorando la capacidad de respuesta ante emergencias.

Figura 1. Equipo de técnicos del IG-EPN durante los trabajos de mantenimiento y mejoramiento de la estación multiparamétrica SAG1 – Domono Bajo. En la imagen se observa las bases de hormigón y las estructuras metálicas para los sensores de infrasonido. De izquierda a derecha: Javier Pozo, Christian Cisneros, Carlos Macías, Roberto Toapanta.

Figura 2. El Sr. Patricio Anank colaborando en los trabajos de adecuación de la estación multiparamétrica SAG1.

Figura 3. Trabajos de mantenimiento en la estación multiparamétrica SAG1 – Domono Bajo. En la imagen, técnicos del IG-EPN realizan labores de inspección y ajuste en el sistema de suministro de energía en base a sistemas fotovoltaicos y la supervisión de la instrumentación de monitoreo sísmico e infrasonido.

Figura 4. Técnicos del IG-EPN realizan la instalación de las cámaras metálicas para la atenuación de ruido para los sensores de infrasonido.

Figura 5. Vista final de la estación multiparamétrica SAG1 – Domono Bajo tras los trabajos de mantenimiento y mejoramiento. Se observa la instalación de los sensores de infrasonido con su respectiva protección, garantizando la operatividad del monitoreo del Volcán Sangay y la detección de lahares en el río Upano.

Figura 6. Monitoreo en tiempo real de las señales registradas por los cinco sensores de infrasonido instalados en la estación multiparamétrica SAG1. Durante las pruebas del sistema, se detectó una explosión en el Volcán Sangay, confirmando la efectividad del arreglo de sensores para la vigilancia de su actividad eruptiva. La plataforma de Nanometrics muestra las formas de onda en distintos canales, lo que permite analizar la dinámica de las emisiones volcánicas y mejorar la capacidad de alerta temprana ante eventos de gran impacto.

Figura 7. Uno de los cinco nodos de infrasonido instalados. Estos sensores, dispuestos en diferentes ángulos, permiten detectar señales acústicas de baja frecuencia generadas por la actividad eruptiva del Volcán Sangay y la ocurrencia de lahares en el río Upano.

Figura 8. Revisión del estado del sensor, nivelación y centrado.

Figura 9. Equipo del IG-EPN junto al Sr. Juan Francisco Torres, propietario del sitio donde se encuentra la estación multiparamétrica SAG1 – Domono Bajo. La colaboración con la comunidad es fundamental para el mantenimiento y operación del sistema de monitoreo del Volcán Sangay y la detección de lahares en el río Upano.

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) expresa su más sincero agradecimiento al Sr. Juan Francisco Torres, Dr. Javier Mena Trujillo, Sr. Patricio Anank y Sr. Rómulo Rodríguez, cuyo invaluable apoyo y colaboración fueron fundamentales para la ejecución exitosa de los trabajos en la estación de monitoreo SAG1 – Domono Bajo. Su compromiso y disposición permitiendo alcanzar los objetivos planteados y fortalecer el monitoreo del Volcán Sangay y la detección temprana de lahares en el río Upano. Gracias a este esfuerzo conjunto, se refuerza la capacidad de alerta temprana y se mejora la resiliencia ante eventos volcánicos de la zona.

R. Toapanta, C. Cisneros, C. Macías
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Colaboración entre el IG-EPN y la University College de Londres (UCL)

En la semana del 25 al 28 de febrero de 2025, gracias a la colaboración de la investigadora, Dra. Elizabeth Gaunt de la University College de Londres (UCL), el personal de las áreas de Vulcanología e Instrumentación del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), realizó tareas de: vigilancia, muestreo de rocas, y apoyo logístico durante las labores de instalación de una nueva estación de monitoreo en el volcán Sangay.

Figura 1. Vista del volcán Sangay desde la ciudad de Macas, provincia de Morona Santiago. (28/02/2025). Fotografía: E. Gaunt/UCL.

El volcán Sangay es uno de los volcanes más activos del Frente Volcánico Ecuatoriano. Con una altura aproximada de 5230 m snm, es también uno de los volcanes más altos de los Andes. Desde mayo de 2019 hasta el presente, este volcán experimenta uno de sus períodos eruptivos más importantes, causando diferentes tipos de afectaciones a nivel local y regional, debido a la caída de ceniza y generación de lahares secundarios producto de la removilización del material depositado en las diferentes erupciones, por efecto de las lluvias.

Gracias a la disponibilidad de un helicóptero, se efectuó una inspección a los drenajes Río Upano y Río Volcán, con el embalse (represamiento) formado en los últimos años. Las fotografías de la figura 2, el represamiento sobre el río Upano, mismo que ha ido acumulando sedimentos disminuyendo su profundidad (Figura 2.A); el segundo cuadro muestra en el drenaje del río Volcán, diferentes depósitos asociados con la ocurrencia de lahares (Figura 2.B). Los flancos del volcán Sangay (Figura 2.C) muestran las zonas bajas del volcán, erosionadas por los impactos de los fenómenos (nubes ardientes, proyectiles de roca) asociados a la actividad explosiva registrada durante el proceso eruptivo desde 2019 hasta la actualidad.

Figura 2. A. Vista de frente al embalse del Río Upano en la conjunción con el Río Volcán. B. Zona alta del cauce del Río Volcán, con terrazas formadas por el descenso de flujos de lodo. C. Vista del flanco suroriental del volcán Sangay, donde se distingue la regeneración de vegetación luego de verse afectada por actividad explosiva intensa de 2021, efectos del proceso eruptivo ocurrido a lo largo del último período eruptivo desde 2019 al presente. Fotografías: a) F. Naranjo, b) y c). M. Almeida.

Las muestras de rocas más relevantes se obtuvieron principalmente en las terrazas ubicadas en las cabeceras del Río Volcán (Figura 3.a y 3.b) y en el frente del flujo de lava de 2021 (Figura 3.c). Las muestras recogidas se enviarán al Reino Unido (UK), en donde se realizarán los análisis de la geoquímica y sus propiedades físicas para determinar las condiciones a las que se encontraba el sistema volcánico en profundidad.

Figura 3. Equipo de muestreo: E. Figura 3. A. E. Gaunt y M. Almeida, trabajando en las terrazas de la cabecera del Río Volcán (a y b) y sobre el flujo de lava generada en 2021(c), siendo este evento, de suma importancia para este trabajo. Fotografías: a) y b) E. Gaunt. c) M. Almeida.

El uso de las cámaras infrarrojas sirve para visibilizar los productos calientes emitidos por el volcán, tales como: flujos de lava, rocas incandescentes, nubes ardientes o lahares calientes. En este caso, la figura 4 muestra en el recuadro de color amarillo, la identificación de rocas calientes que se desprenden de un flujo de lava activo. Todos estos productos descienden por la quebrada suroriental del volcán.

Figura 4. Fotografía del flanco suroriental del volcán Sangay. En el recuadro amarillo se muestra una imagen obtenida con cámara infrarroja, que evidencia productos calientes en la quebrada suroriental.

Las labores de instalación de la nueva estación de la red de vigilancia incluyeron el traslado de varios equipos hacia una nueva estación a 12 km al suroccidente del volcán Sangay. Debido al peso de los equipos y lo remoto del sitio, el transporte aéreo resulta imprescindible.

Figura 5. Preparación de equipos para el envío (a y b) y posterior entrega aérea de la carga en el sitio de la nueva estación de monitoreo del volcán Sangay (c). Fotografías: a) y b) F. Naranjo, c) D. Acosta.

Los trabajos realizados en el volcán Sangay son extremadamente complejos y requieren de personal entrenado y calificado, bajo estrictas normas de seguridad.

Figura 6. Personal que integró la comisión: A. En las instalaciones del IGEPN, Quito. De izquierda a derecha: M. Almeida, F. Vásconez, E. Gaunt, F. Naranjo, F. Mejía, D. García, L. Vélez y D. Acosta. B. En Macas, junto con la tripulación del helicóptero de la empresa Ecocopter S.A., bajo el mando del Capitán Sherman Díaz.

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional agradece el gran aporte de la Dr. Elizabeth Gaunt por las facilidades brindadas en el uso de la aeronave que permitió alcanzar los objetivos y cumplir las labores efectuadas en el volcán Sangay.

F. Naranjo, M. Almeida
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

E. Gaunt
University College de Londres UCL

Entre el 21 y el 25 de febrero de 2025, miembros del área de Vulcanología del IG-EPN participaron del Foro CYTED “Ambientes Volcánicos, laboratorios naturales para estudiar los impactos y evaluar oportunidades”, mismo que se llevó a cabo en la Universidad dos Azores en Ponta Delgada, Portugal.

Figura 1.- Participación de miembros del IG-EPN en el foro Iberoamericano de Vulcanología CYTED y presentación de Posters.

Durante el foro, varios expertos de Iberoamérica presentaron ponencias sobre sus investigaciones enfocadas el monitoreo volcánico con especial énfasis en los sistemas hidrotermales, las problemáticas que estos suponen y las oportunidades que ofrecen para el desarrollo turístico o la obtención de energías limpias.

Figura 2.- Ponencias de los miembros del IG-EPN durante el foro sobre el uso de técnicas de vigilancia en sistemas hidrotermales y sobre las afectaciones por erupciones recientes en Ecuador.

La Dra. Silvana Hidalgo presentó una ponencia sobre las erupciones ocurridas en Ecuador en las últimas décadas incluyendo la erupción del Guagua Pichincha (1999-2001), Reventador (2003 hasta el presente), Sangay (1628 hasta el presente), Tungurahua (1999-2016) y Cotopaxi (2015 y 2022-23), todos ellos han producido importantes caídas de ceniza con mayor o menor afectación en la región.

El Dr. Daniel Sierra presentó una ponencia sobre el uso de técnicas de vigilancia de fluidos (aguas termales y gas) para la caracterización de sistemas hidrotermales y la vigilancia de los volcanes asociados por parte del IG-EPN. También habló de los problemas energéticos que se han suscitado en nuestro país en los últimos años y como esto ha volcado la mirada pública hacia la energía geotérmica. Hoy en día existen algunos proyectos geotérmicos que se encuentran en estadios bastante avanzados donde incluso ya se han perforado pozos exploratorios como es el caso de Tufiño-Chiles-Cerro Negro o Chachimbiro.

El foro continuó con una presentación de posters en la que se presentó también un estudio sobre la afectación de la desgasificación difusa y anomalías termales en las estructuras en Villa Copahue (Prov. De Neuquén - Argentina), del cual el Dr. Sierra es coautor tras su participación en trabajos de campo entre los años 2019 y 2020.

Figura 3.- Visita a la planta Geotérmica de Pico Vermelho, en el centro de la Isla São Miguel.

Así mismo, el foro incluyó una visita de campo a la planta geotérmica de Pico Vermelho donde se mostró el funcionamiento de la planta que genera unos 10 MW que se usan para el consumo interno de la isla. Los visitantes pudieron observar la estación permanente de medición de gas difuso localizada en las inmediaciones de la Planta.

De igual manera durante el viaje de campo se visitó la zona de las Termas das Caldeiras, donde un problema durante la perforación de un pozo geotérmico causó la emanación de gases difusos en una zona amplia en cual se debieron tomar varias medidas de seguridad y de remediación ambiental, esto para demostrar a los asistentes las ventajas y posibles desventajas de la aplicación de proyectos geotérmicos.

En los días posteriores los funcionarios del IG-EPN visitaron junto a los miembros del comité organizador, los principales centros volcánicos de la isla, para aprender un poco más de su geología, petrología y erupciones.

Figura 4.- Visita a los flujos de lava en las cercanías de Ponta de Ferreira, Los flujos tienen cristales de olivino y piroxenos de gran tamaño.

Adicionalmente visitaron las instalaciones del IVAR, Instituto de Investigação em Vulcanologia e Avaliação de Riscos, que es el centro local de monitoreo volcánico que opera 24/7 como una cooperación entre la Universidad dos Azores y Protección Civil.

Figura 5.- Visita al centro de Monitoreo Volcánico del IVAR y a sus laboratorios especializados de petrografía, análisis de aguas termales y gases y geodesia.

Para finalizar el día 25 de febrero la Dra. Hidalgo ofreció una ponencia a los estudiantes de la carrera de Protección Civil de la Universidad Dos Azores, para mostrarles como el IG-EPN ha desplegado redes de medición de gases DOAS en varios de los volcanes del Ecuador y con su ayuda ha gestionado eficientemente varias erupciones.

Figura 6.- Ponencia de la Dra. Hidalgo sobre las redes DOAS de vigilancia de gases volcánicos parte del IG-EPN.

La participación de los técnicos del IG-EPN en este foro fue gracias a la gestión de la Universidad dos Azores y al Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) quien corrió con los gastos de transporte y hospedaje. Entidades no gubernamentales como CYTED apoyan en la ejecución de este tipo de eventos internacionales, que faciliten la creación de redes y vínculos entre científicos e instituciones para la futura creación de proyectos de cooperación e investigación conjunta.

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