Observaciones del sismo de 16 de abril de 2016 (mw7.8) en la ciudad de Guayaquil

Introducción
La ciudad de Guayaquil cuenta con una red de sensores de aceleración conformada por 3 estaciones ubicadas de acuerdo a la figura 1. Estas estaciones son parte de la Red Nacional de Acelerógrafos (RENAC) manejada por el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN).

Durante el sismo del 16 de abril de 2016 18:58 TL, las estaciones registraron las señales sísmicas y su análisis se presenta en este documento.

De acuerdo con la información obtenida del Proyecto RADIUS y de los análisis preliminares realizados por el IG-EPN, la estación GYE se ubica en un tipo de suelo denominado “Firme o Rocoso” mientras que el tipo de suelo para las estaciones GYE1 y GYE2 es considerado como “Flexible o Suave”.

Las estaciones de la RENAC ubicadas en Guayaquil están colocadas dentro de cajas metálicas como se muestra en la figura 2. La única estación que cuenta con transmisión en tiempo real es GYE.

Señales de aceleración.
La figura 3 muestra los registros de la componente N-S, la cual presenta la máxima aceleración pico del terreno (PGA), los valores se resumen en la tabla1. Se evidencia la respuesta diferente entre las estaciones, tanto en la amplitud como en el contenido de frecuencias. Los valores de aceleración máximas son más altos para GYE2 y GYE1 que a la estación AGYE, de 4.1 vez y 2.8 vez respectivamente. Además, la duración de las vibraciones son más importes para las dos primeras estaciones, alrededor de 200 s mientras que para AGYE alrededor de 100 s.

La figura 4 muestra los espectros de aceleración de las componentes horizontales calculados para un amortiguamiento de 5% del crítico.

Los espectros de la figura 4 muestran el contenido de periodos (frecuencias) diferente para las tres estaciones de Guayaquil. Como se observa, en la estación GYE, las respuestas máximas se localizan entre 0.05 y 0.5 s, aproximadamente. Sin embargo, para las estaciones ubicadas en suelos menos competentes como GYE1 y GYE2 el rango de periodos con amplitudes superiores al PGA va desde 0.2s hasta 1.7s, aproximadamente. Esto es una evidencia del “efecto de sitio” o amplificación de la onda sísmica debido al tipo de suelo de la ciudad. Para evidenciar este efecto de amplificación, la figura 5 muestra los espectros normalizados al PGA para la componente de máxima aceleración (NS).

La Figura 6 muestra una comparación de los espectros de Fourier. La estación AGYE tiene espectros de Fourier muy similares para cada componente. Los espectros de esta estación permiten recalcar las amplificaciones de los sitios de GYE1 y GYE2. Para las dos estaciones el primer pico de resonancia está alrededor de 0.55 Hz.

Comparación de las observaciones con un modelo de predicción de movimiento del suelo (GMPE)
La Figura 7 muestra la comparación con el modelo de predicción de movimiento de Abrahamson et al. (2015) utilizando un valor referencia de Vs30 de 760 m/s. Ya que las estaciones están ubicadas en diferentes tipos de suelo, la ecuación presentada no reproduce estas variaciones; sin embargo, de estudios realizados dentro del proyecto GEM-SARA, una de las GMPEs que mejor se ajusta a los datos de aceleración para Ecuador es Abrahamson et al, 2015.  En la figura se muestra únicamente la comparación con el PGA. Como se observa, los valores concuerdan con el modelo, con valores más grandes para los sitios diferentes a “roca” (i.e. GYE1 y GYE2).

Observaciones finales

• En el centro de Guayaquil (GYE1 y GYE2), las aceleraciones observadas son superiores a las del norte de Guayaquil (AGYE).
• La estación AGYE es una estación que presenta un nivel de amplificación plana y entonces puede considerarse como referencia.
• En la ubicación de las dos estaciones GYE1 y GYE2, los resultados preliminares muestran una amplificación particularmente grande a la frecuencia de 0.6 Hz, y también una amplificación grande para un amplio rango de frecuencia, de 0.35 hasta 2.35 Hz para GYE1, y de 0.36 hasta 4.5 Hz para GYE2.
• En el centro de Guayaquil, los efectos de sitios van a conducir a amplitudes más altas y también a duraciones más largas de un evento sísmico.  

AL,MR,JCS
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Actividad explosiva sostenida

Al inicio del mes de Marzo el volcán Sangay empezó un nuevo pulso de actividad, la cual se mantiene hasta la actualidad sin variaciones significativas. La actividad sísmica (Figura 1) asociada a movimientos de fluidos, tremor (TR) y eventos de largo período (LP), fue ligeramente mayor durante el mes de Marzo, comparada con la que se ha desarrollado durante el mes de Abril y lo que va de Mayo. Por otro lado, el número de explosiones durante Abril y Mayo es ligeramente mayor al registrado en Marzo. Debido a que el número de eventos asociados a fracturas, híbridos (HB) y volcano-tectónicos (VT), es escaso, el proceso está claramente dominado por desplazamiento de fluidos.

La actividad superficial está caracterizada por explosiones frecuentes (Figura 1) que generan columnas de emisión, visibles bajo condiciones climáticas favorables (Figura 2). Las Figuras 3 y 4 muestran dichas explosiones en un día típico de actividad. En general se puede decir que desde mediados de Marzo la explosividad domina la actividad sísmica del volcán (en la Figura 1 compárese EXP y total).

La actividad superficial también ha sido detectada por el satélite del proyecto Mirova (Figura 5) que reporta anomalías térmicas en los flancos del volcán, la mayoría de ellas a un radio menor a 5 km de la cumbre. La intensidad de dichas anomalías es moderada y podría corresponder a flujos piroclásticos de corto alcance producidos durante las explosiones y a flujos de lava.

Los instrumentos satelitales OMI y OMPS, que proveen información sobre las emisiones de SO2, no han reflejado ninguna anomalía asociada al Sangay. Esto permite concluir que la emisión de este gas no supera el límite de detección de dichos instrumentos y por lo tanto se la puede considerar como mínima.

En conclusión, los pasados dos meses el volcán Sangay muestra actividad explosiva sostenida. Dichas explosiones posiblemente han generado balísticos y flujos alrededor de la cumbre. Por este motivo se recomienda enfáticamente a la ciudadanía evitar acercamientos a los flancos o ascensos al volcán.

PP, MO, FV, SH, PR.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 10 de mayo de 2016, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) con el apoyo de la empresa ALAS DE SOCORRO (ADS) del Ecuador, realizó un sobrevuelo al volcán Cotopaxi con la finalidad de visualizar la actividad superficial y anomalías termales presentes, relacionadas a su actividad actual.

Durante el vuelo, el volcán se presentó despejado con una columna leve de emisión de gases (600 m, aprox.) sin contenido de ceniza que se dirigía hacia el norte y nor-occidente. Los glaciares permanecen agrietados y algunos cubiertos con una importante capa de nieve; sin embargo, el fenómeno de fusión del glaciar como se lo ha visto en los meses pasados, ha disminuido considerablemente. El control de anomalías térmicas ha reflejado una disminución leve en la temperatura asociada a la actividad fumarólica en los flancos del volcán (p.e., Fumarola flanco sur, TMA: 35,5°C).

El volcán Cotopaxi presenta un nivel de actividad interna considerada como MODERADA con tendencia descendente (Informe Especial Cotopaxi N. 5).

MA, PR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Pocos días después de la ocurrencia del devastador terremoto de magnitud 7.8 el pasado 16 de abril de 2016, equipos conformados por ingenieros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN), el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD, por sus siglas en francés) y el Instituto Geofísico de Perú (IGP) instalaron nuevos equipos GPS de alta precisión en la zona costera ecuatoriana para registrar los movimientos del terreno post-sísmicos.

Estas medidas complementan la red geodésica ya existente de estaciones permanentes GPS, las cuales registraron movimientos de hasta 70 cm de desplazamiento hacía al sur en la superficie, en zonas ubicadas al sur del epicentro (al nor-occidente de Pedernales) desde el recinto Punta Prieta hasta Canoa.

Se colocaron 12 estaciones GPS en sitios como Viche, Cojimíes, Mache, Jama, Punta Prieta, Muisne, San Isidro, Bocana de Búa, entre otros.  Se prevé que con las medidas registradas por estas nuevas estaciones se entenderán mejor los desplazamientos posteriores al terremoto y particularmente saber cuándo esta zona empieza a retomar su rumbo habitual (el cual es en dirección nor-este).  Esto es causado por la deriva perpetua asociada al empuje de la placa de Nazca hacia el continente. Sin embargo, este proceso de cambio de rumbo pueda durar varios meses y los desplazamientos actuales están en el orden de milímetros por semana.

Por otro lado, entre personal del IGEPN y del Instituto Geográfico Militar (IGM) se realizaron medidas en varios puntos de GPS de campo ya existentes en zonas cercanas a Manta y Esmeraldas.

PM, PJ
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional presentó en rueda de prensa el informe que describe las observaciones intensidades y aceleraciones sísmicas del terremoto registrado el 16 de abril de 2016, a las 18h58, con una magnitud de 7.8, cuyo hipocentro se ubicó frente a Pedernales (Manabí) a 20 km de profundidad.

36 especialistas del Instituto Geofísico y de la Escuela Politécnica Nacional, comprendidos entre sismólogos, geólogos, geotécnicos y especialistas estructurales, recorrieron las zonas afectadas y realizaron el reconocimiento de los daños con el fin de evaluar la distribución de intensidades sísmicas y recolectar datos y aceleraciones sísmicas. Así mismo se trabajó en las instalaciones de nuevas estaciones de control geodésico y en el análisis de los datos de desplazamiento de la falla durante el terremoto.

¿Qué es la intensidad sísmica?
La intensidad mide los efectos de los sismos en la personas (cómo sintieron el sismo) y en las edificaciones en base a una cuantificación de los daños de acuerdo al tipo de construcción.  Para determinar la intensidad sísmica se utiliza actualmente la Escala Macrosísmica Europea (EMS98), que posee una escala valorada del 1 al 12, de manera similar a la Escala Mercalli, antiguamente usada. A diferencia de la intensidad, la magnitud es una medida del tamaño del sismo en su fuente y está relacionada con la energía liberada por el sismo.

Zonas evaluadas por intensidad sísmica
En las zonas de San José de Chamanga y Pedernales se evaluó una intensidad máxima de 9 considerado como un sismo destructivo, mientras que en las ciudades y poblaciones costeras como Bahía de Caráquez, Jama y Canoa y las zonas centrales de Manta y Portoviejo, los daños en las edificaciones muestran una intensidad de 8, considerada como una zona que tiene daños severos.

De igual forma en las provincias de Esmeraldas, Santa Elena, Guayas, Los Ríos y parte de Santo Domingo de los Tsáchilas, se determina una intensidad de 5 que representa a daños leves y se observan fisuras paredes de las edificaciones que no comprometen a la estabilidad de la estructura. En las provincias de la Sierra, la intensidad máxima de daño es 4 que indica que el sismo fue sentido ampliamente por la población sin que se registren daños.

Análisis de datos con GPS del deslizamiento durante el terremoto
Para realizar el modelamiento de los desplazamientos en la zona de la falla, es decir a 20 km de profundidad, se utilizaron los datos en superficie captados por las estaciones receptoras de GPS continuo de la red permanente del Instituto Geofísico y del Proyecto ADN-IRD, adicionalmente se utilizaron datos de estaciones temporales instaladas por el IG- e IRD y otros puntos de la red pasiva del Instituto Geográfico Militar.

Con el procesamiento de los datos GPS, se encontró un primer modelo de la distribución espacial del desplazamiento a lo largo de la falla de subducción inducido por el terremoto. Los resultados del modelo muestran que la zona con mayor desplazamiento se encuentra al sur del epicentro del terremoto hasta el norte de Bahía de Caráquez, determinando que el mayor desplazamiento a lo largo del plano de falla es de aproximadamente 7 metros al sur de Pedernales.

MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional