Entre el 09 y 18 de noviembre DE 2022, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron la tercera campaña de mantenimiento y recolección de datos de las estaciones de monitoreo de la RENGEO (Red Nacional de Geodesia) ubicadas en las provincias de Esmeraldas, Manabí, Santo Domingo de los Tsáchilas, Guayas y Santa Elena.
Las estaciones geodésicas cuentan con equipos receptores GNSS marca Trimble modelos Alloy, NetRS y NetR9, los cuales toman medidas en intervalos de 30, 1 y 0.2 segundos.
Adicionalmente se instalaron 2 estaciones GNSS marca Leica modelo GR50, en Puerto Cayo (Manabí) y Laguna Cube (Esmeraldas) con el objetivo de modernizar los equipos instalados en estos lugares, los cuales funcionaron por mas de 10 años.
La RENGEO cuenta con más de 80 estaciones de monitoreo a nivel nacional, las cuales permiten mantener la vigilancia de desplazamientos relativos de las estructuras geológicas a lo largo del país.
Esta campaña fue realizada con éxito gracias a la colaboración entre el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) y el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) de Francia dentro del marco del Proyecto S5, y la buena voluntad de los propietarios donde están ubicadas las distintas estaciones.
A. Herrera, J. Yerovi
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Actualización de la actividad interna y superficial del volcán Cotopaxi
Resumen
La noche del 21 de octubre se registró una señal de tremor de baja frecuencia asociada a una emisión de gases y ceniza que produjo una caída moderada de este material en el flanco norte del volcán, incluido el Refugio José Rivas. Desde entonces, la emisión de gases ha sido casi continua y visible claramente, con columnas que han alcanzado hasta 2 km sobre el nivel del cráter. Los parámetros vigilados por el IG-EPN muestran que el Cotopaxi aún permanece con una actividad interna baja, marcada por una sismicidad ligeramente superior al nivel referencial desde 2015. Las estaciones cGPS presentan una posible deformación, cuya magnitud en algunas estaciones apenas sobrepasa los niveles de ruido atmosférico. En cuanto a los gases volcánicos, los valores permanecen por sobre el nivel referencial posterior a la erupción de 2015 y tienen un origen magmático. Las medidas de temperatura del cráter muestran valores similares a los posteriores a 2015.
La incertidumbre con respecto a la evolución de esta actividad es muy grande debido a la falta de señales premonitoras claras para eventos similares al ocurrido el 21 de octubre. En este sentido es importante mantener activo el sistema de vigilancia y continuar con las tareas de prevención y mitigación relacionadas con los escenarios eruptivos del volcán Cotopaxi. El IG-EPN se mantiene atento a cambios en las condiciones presentadas por el volcán para dar, en lo posible, información oportuna a las autoridades y la población en general.
Anexo técnico-científico
Análisis de Sismicidad
Las tasas actuales de sismicidad del volcán Cotopaxi se han caracterizado en función de las tendencias presentes en los últimos dos años y de las observadas en el mes posterior a la emisión de ceniza del 21 de octubre. Para esto, extraemos los eventos con magnitudes > 1 localizados por nuestra red entre diciembre de 2020 y la fecha actual (Figura 1A). Se observa que, en términos de localización, la mayor parte de la sismicidad se produce directamente bajo la cumbre del volcán. Sin embargo, también hay un grupo de sismos caracterizado como probables réplicas del sismo de Machachi del 27 de octubre de 2020 (06h59 T.L). Este grupo de sismos se localiza en el área entre los volcanes Pasochoa, Rumiñahui y Sincholahua, y mostró un aumento en las tasas en octubre de 2021.
En la Figura 1B y 1C, vemos que las tasas de sismicidad a largo plazo están alrededor de 1 evento por día, al promediar en una ventana de 30 días. En los meses anteriores a la emisión de octubre, la tasa mostró un aumento gradual hasta llegar a alrededor de 1,5 eventos por día. Sin embargo, en el tiempo transcurrido desde que se produjo la emisión de ceniza, los índices han vuelto a descender hasta 1.
Deformación
Para el análisis de deformación, se realizó el procesamiento de estaciones cGPS que están ubicadas en los flancos del volcán, de inclinómetros y de imágenes satelitales procesadas con el método InSAR.
En el procesamiento InSAR de imágenes Sentinel (Figura 2) no se evidencia ningún patrón de inflación en los flancos del volcán. Se observa en color azul patrones de subsidencia mayormente en los flancos occidentales.
En la Figura 3 se ha comparado las posiciones diarias entre las estaciones de cGPS VC1G (flanco nororiental) y MORU (flanco suroccidental). Entre los meses de agosto y noviembre, se observa un pequeño desplazamiento entre las estaciones (periodo resaltado en color rojo), el cual coincide con el aumento de la actividad superficial. El aparente desplazamiento tendría una magnitud menor a los 5 milímetros encontrándose levemente por encima de los niveles de ruido atmosférico que caracterizan a esta técnica. Sin embargo, de momento no es posible afirmar de manera enfática que la señal observada corresponda a una deformación del edificio volcánico causada por la actividad que actualmente mantiene el volcán.
El inclinómetro del Refugio continúa presentando hasta la actualidad únicamente el patrón cíclico que responde a las variaciones anuales del clima (Figura 4).
Columnas de emisión de gases
Durante las últimas semanas, las columnas de emisión de gas del volcán Cotopaxi han alcanzado alturas de hasta 2 km sobre el nivel del cráter (snc). Este incremento ha sido relevante dado que desde el año 2021, la altura de las columnas tenía un valor promedio
0.2 km (200 m) snc, y eventualmente alcanzaba los 0.8 km snc (Fig. 5).
Este cambio se ha observado desde el 17 de octubre 2022, siendo el valor máximo registrado, de 2km, el 19 de noviembre. Estas observaciones se las realizan gracias a las cámaras de vigilancia visual instaladas en los volcanes Sincholagua (al nororiente) y Rumiñahui (al noroccidente) del volcán Cotopaxi (Fig. 6). Las columnas de altura mayor a 1.8 km han sido reportadas a través de informativos IG Al Instante.
Estas alturas elevadas y la persistencia de la emisión no han sido observadas desde el final del periodo eruptivo del volcán en 2015.
Desgasificación y medidas de dióxido de azufre (SO2)
Tras el episodio del 21 de octubre, el volcán Cotopaxi continúa con la emanación de gases volcánicos (por ejemplo, SO2: dióxido de azufre, CO2: dióxido de carbono H2S: ácido sulfhídrico) y vapor de agua.
La red de estaciones permanentes DOAS del IGEPN es capaz de medir los flujos de SO2. Desde fines de octubre los valores de flujo y el número de medidas válidas se han incrementado mostrando, por un lado, una mayor concentración de SO2 emitido por el volcán y además una emisión más continua en el tiempo (Fig. 7).
Adicionalmente, durante el mes de noviembre el sensor TROPOMI del satélite Sentinel- 5SP ha detectado estas emisiones del gas en la atmósfera, con anomalías puntuales sobre el volcán, incluso más grandes que las anomalías observadas en el volcán El Reventador que está en actividad continua desde 2002 (Fig. 8).
Debido a la tendencia ascendente de la actividad superficial del volcán Cotopaxi, éste ha sido incluido en el sistema de vigilancia volcánica multiparamétrica MOUNTS (http://mounts-project.com/timeseries/352050). Esta plataforma utiliza los datos proporcionados por los satélites para realizar estimaciones cuantitativas de la masa de SO2 presente en la atmósfera. Para el caso de Cotopaxi, estos datos llegan de forma diaria y son compilados en un gráfico para analizar su evolución. En la figura 9 se puede observar la tendencia ascendente reportada por los sistemas satelitales entre octubre y noviembre de 2022.
Finalmente, durante el último sobrevuelo llevado a cabo el 20 de noviembre, se utilizó dos equipos multigas (IG-EPN y USGS-VDAP) en paralelo. El equipo multiGAS permitió medir las concentraciones de CO2, SO2 y H2S en la pluma de gas volcánico y las razones CO2/SO2 y SO2/H2S (Fig. 10). Como resultado, las razones obtenidas de SO2/H2S están alrededor de 5, mientras que las de CO2/SO2 están alrededor de 1.5. Estos valores siguen mostrando que hay un origen magmático superficial para el gas emitido por el volcán Cotopaxi. La emisión de vapor de agua y otros gases volcánicos como el CO2, SO2 y H2S, se visualiza continuamente en los últimos días indicando un incremento con respecto a lo observado en los meses pasados.
Vigilancia Térmica
Mediante el sobrevuelo de vigilancia térmica del 20 de noviembre, se constató que los campos fumarólicos mantienen valores de temperaturas máximas aparentes (TMA) similares a los de años anteriores (post 2015) y al sobrevuelo del 27 de octubre 2022. Estos corresponden a Yanasacha, Fumarolas Flanco Este, Fumarolas Flanco Sur, Fumarolas Flanco Oeste con valores de 12, 22, 37 y 10°C respectivamente (Fig. 11). En algunos sectores se pudo observar fumarolas activas de baja intensidad. Adicionalmente, se pudo constatar que las paredes interiores inmediatas del cráter presentan campos fumarólicos continuos con valores que varían entre 10 y 22°C (Fig. 11). Por otro lado, debido a la fuerte emisión de gases no ha sido posible estimar con confiabilidad los valores de temperatura de la base del cráter en ninguno de los dos recientes sobrevuelos (Fig. 12). Respecto a la morfología, entre la emisión de gases se ha podido evidenciar una morfología regular horizontal, lo que podría representar la base del cráter, la cual ya fue observada en marzo del 2018. Las temperaturas máximas aparentes registradas para esta zona alcanzan los 98°C, sin embargo, son valores subestimados debido a la abundante presencia de gases.
Interpretación de datos
Luego del pequeño episodio eruptivo del 21 de octubre (VEI inferior a 1), el análisis conjunto de los diferentes datos de vigilancia muestra que la actividad actual del Cotopaxi está provocada por la presencia de magma en el conducto volcánico. Sin embargo, desde 2015 y hasta la actualidad no hay evidencia de un nuevo ingreso de magma hacia el sistema. A pesar de que los eventos de este último mes definen una tendencia ascendente para la actividad superficial del Cotopaxi, su actividad interna no muestra un cambio significativo. La sismicidad sigue estando dominada por pequeños sismos de tipo LP y por ahora no hay deformación detectable en los flancos del volcán. Los gases medidos indican la desgasificación de un magma superficial que no ha recibido un aporte de magma nuevo rico en gases. En este sentido es importante mantener la vigilancia de todos estos parámetros con el fin de identificar oportunamente el acenso de nuevo magma que podría generar una mayor actividad superficial, incluyendo explosiones y emisiones de ceniza.
Escenarios eruptivos
En base a los parámetros de vigilancia volcánica se propone dos escenarios principales, en orden de probabilidad:
Estos escenarios podrán ser cambiados de acuerdo a la evolución de los parámetros que se vigila en el volcán.
El IG-EPN se mantiene pendiente de lo que pasa en el volcán, basado en la experiencia de las erupciones pasadas (Pichincha, Tungurahua, Cotopaxi) y presentes (Reventador, Sangay).
Agradecimientos
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional agradece a todas las instituciones que colaboraron para la realización de este sobrevuelo: Presidencia de la República del Ecuador, Ministerio de Defensa, Servicio Nacional de Gestión de Riesgos y Emergencias, Fuerza Aérea Ecuatoriana, Gobernación de Cotopaxi. Y la cooperación permanente del USGS (Servicio Geológico de Estados Unidos), Programa de Asistencia para Desastres Volcánicos (VDAP), el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), la Universidad Clermont-Auvergne (UCA), el Laboratorio Magmas y Volcanes (LMV) y el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD).
Elaborado por: M. Almeida Vaca, S. Hidalgo, FJ. Vásconez, S. Vallejo Vargas, S. Hernández, M. Yepez, D. Andrade.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Cumpliendo con los objetivos del Proyecto “HIP Preparativos Sangay”, financiado por la Oficina de Ayuda Humanitaria y Protección Civil de la Comisión Europea (ECHO) y ejecutado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), entre el 08 y el 10 de noviembre de 2022, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron un Curso de Formación de Formadores para impartir Talleres Interactivos sobre Peligros Sísmicos y Volcánicos.
El objetivo de estos Cursos es que más personas se encuentren capacitadas y puedan compartir el conocimiento adquirido sobre los Peligros Sísmicos y Volcánicos para preparar a la población y así minimizar los efectos negativos de eventos adversos, como erupciones volcánicas y terremotos, sobre la salud y los medios de vida; especialmente en relación con la caída de ceniza.
El martes 08 de noviembre, se llevó a cabo el Curso con los Docentes de las Unidades Educativas (UE) de los Cantones Guamote, al cual asistieron 42 participantes (Fig. 1). El miércoles 09 de noviembre se realizó el Curso de Formación con los Docentes de las Unidades Educativas del Cantón Colta, al cual asistieron un total de 25 personas (Fig. 2). Y el jueves 10 de noviembre el curso se desarrolló con Técnicos de las Unidades de Gestión de Riesgo (UGR) de los diez cantones de la Provincia de Chimborazo; Técnicos del Servicio Nacional de Gestión de Riesgos y Emergencias (SNGRE); y representantes de las UGR de los cantones Ambato, Salcedo y Latacunga (Fig. 3).
Durante este Curso de Formación de Formadores se trataron temas relacionados al peligro sísmico y volcánico, y cómo impartirlo a la población dentro de sus instituciones, con diferentes materiales como videos, maquetas, gigantografías, mapas, imágenes, muestras de ceniza, incluso al aire libre. También se llevó a cabo un ejercicio práctico en el cual los participantes debían replicar ciertas partes del Taller Interactivo como si ya lo estuvieran impartiendo en sus instituciones. Además, elaboraron un Plan de Réplica, detallando a quiénes y a cuántas personas van a replicar el Taller, además de las jornadas de capacitación planeadas.
Al finalizar el Curso, por parte de ECHO y PNUD se les entrego unos Kits a los representantes de cada Institución (Docentes y Técnicos). Estos Kits contenían equipos, materiales e insumos para facilitar su explicación al momento de realizar la réplica del Taller Interactivo.
E. Telenchana, A. Vásconez.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Como parte de la vigilancia volcánica que el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) lleva a cabo en los principales volcanes del Ecuador, un grupo de técnicos del Instituto realizó una campaña de medición y muestreo en fuentes termales asociadas al volcán Quilotoa del 20 al 21 de octubre de 2022.
El volcán Quilotoa, con 3914 msnm, es un volcán con lago cratérico perteneciente a la Cordillera Occidental, es considerado como “Potencialmente Activo” y se ubica al Oeste de la ciudad de Latacunga. Su última erupción tuvo lugar hace aproximadamente 800 años (siglo XII), produciéndose grandes flujos piroclásticos y un depósito de caída de ceniza que se encuentra distribuido a lo largo del Norte del país.
Durante esta campaña se inventarió un total de 5 fuentes termales localizadas principalmente en el flanco oriental del Quilotoa, las temperaturas de éstas van de los 20°C hasta los 37°C. Se llevaron a cabo mediciones de parámetros físico-químicos del agua y también se recolectaron muestras de agua que serán analizadas en el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la EPN, para la determinación de las especies mayoritarias. Cabe destacar que muchos de los puntos visitados no han sido adecuadamente descritos en la literatura, así que esta es una primera aproximación a su entendimiento.
Estas tareas forman parte de las actividades de monitoreo rutinario que realiza el IG-EPN en las zonas de influencia volcánica, para mejorar el entendimiento de la dinámica de los centros volcánicos.
¿Quieres aprender más sobre los fluidos volcánicos? Visita el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/21957-fluidos-volcanicos-aguas-termales-y-gas
D. Sierra, S. Hidalgo.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
La Comisión de Química de Gases Volcánicos (CCVG, por sus siglas en inglés), es una subcomisión de la Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra (IAVCEI, por sus siglas en inglés), la cual fue creada a principios de los años 80 con la intención de reunir a los científicos interesados en el estudio de los gases alrededor de todo el mundo con el fin de aportar al conocimiento de los sistemas volcánicos.
El 13er Workshop de Gases tuvo como sede Ecuador en el año 2017 y el IG-EPN fue el anfitrión del evento (https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/1527-decimo-tercer-taller-internacional-de-gases-volcanicos-ecuador-2017).
Para esta nueva edición el 14to Taller de la CCVG, “Gas Workshop 2022”, fue llevado a cabo en Arequipa - Perú entre el 06 y el 14 de noviembre de 2022. El evento contó con la participación de casi 80 expertos en el área de geoquímica de fluidos volcánicos provenientes de todo el mundo, incluyendo países como Alemania, Argentina, Canadá, Colombia, Costa Rica, Chile, China, Ecuador, España, Estados Unidos, Francia, Singapur, México, Italia, Japón, Portugal, Perú, Rumania, Suiza, Suecia, entre otros.
Dos investigadores del área de vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional asistieron en representación de la institución a este evento. Durante el mismo, se llevaron a cabo ciclos de conferencias donde los técnicos del IG-EPN mostraron sus avances en investigación con gases volcánicos en los volcanes Cotopaxi y Cuicocha.
Además, se realizaron viajes de campo que incluyeron visitas a los volcanes peruanos: Ubinas, Sabancaya, Ticsani, Mini Volcán Logen y al Geyser de Pinchillo, donde los científicos realizaron medidas en paralelo para comparar sus metodologías y calibrar sus equipos. La idea básica de este “Workshop” es reunir a quienes trabajan con gases volcánicos en todo el mundo y estandarizar las metodologías que se usan, de manera que los resultados obtenidos por los diferentes grupos de trabajo sean comparables. Es además una gran oportunidad para buscar oportunidades de trabajo conjunto, proyectos y financiamiento para proyectos vinculados a la vigilancia volcánica.
Finalmente, durante la reunión de cierre del evento, la Dra. Silvana Hidalgo del IG-EPN fue elegida por votación mayoritaria como la nueva co-líder de la CCVG, junto al Dr. Tobías Fischer de la Universidad de Nuevo México, EEUU. Se prevé además que la realización del próximo taller de gases volcánicos se llevará a cabo en Hokkaido-Japón en 2025.
D. Sierra, S Hidalgo.
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