Actualización del estado del volcán Cotopaxi

Resumen
Desde el 21 de octubre del 2022, el volcán Cotopaxi ha venido registrando un nuevo periodo eruptivo. El fenómeno eruptivo más frecuente han sido las emisiones de ceniza, que fueron más intensas entre diciembre de 2022 y febrero de 2023, cuando se registraban hasta diez emisiones de ceniza por semana, la mayoría de ellas de baja altura (<1 km snc) y con bajo contenido de ceniza. Como consecuencia se han registrado varias caídas de ceniza en las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi (PNC). En especial, las emisiones de los días 26 de noviembre, 20 de diciembre 2022, 18 de enero, 2-3, 18 y 27 de febrero 2023 fueron suficientemente energéticas como para producir caídas de ceniza en zonas pobladas especialmente en los cantones Quito, Mejía, Rumiñahui y Latacunga.

Sin embargo, desde finales del mes de febrero de 2023 se viene observando un descenso progresivo en las tendencias de los parámetros de vigilancia del volcán Cotopaxi, tanto en la actividad interna como en la superficial. A nivel interno, el cambio está marcado principalmente por una disminución en la cantidad de sismos diarios (tremores: asociados a emisiones de ceniza y LPs: asociados a movimiento de fluidos). A nivel superficial el cambio se ve reflejado, entre otros, por la disminución en el flujo y masa de dióxido de azufre (SO2) emitidos por el volcán a la atmósfera y por el descenso en la tasa de emisiones de ceniza y la cantidad de ceniza emitida. Por ejemplo, en la semana del 13 al 20 de marzo tan solo se registraron dos emisiones de ceniza, en comparación a las altas tasas de los meses de diciembre de 2022 - febrero de 2023. En general los parámetros de vigilancia muestran que la actual erupción del Cotopaxi va disminuyendo en su intensidad.

La evolución de esta actividad a mediano plazo es incierta, debido a la naturaleza misma de los fenómenos volcánicos. Sin embargo, ahora se considera que el escenario más probable a corto plazo (días a semanas) es que las emisiones de ceniza sean cada vez menos frecuentes, menos energéticas y que en general la intensidad de la erupción siga disminuyendo progresivamente. A pesar de este cambio de tendencia eruptiva, se recalca la importancia de mantener activo el sistema de vigilancia y continuar con las tareas de prevención asociadas a los escenarios eruptivos planteados para el volcán Cotopaxi. El IG-EPN se mantiene atento en caso de ocurrir cambios en las condiciones del volcán para poder ofrecer información oportuna a las autoridades y población en general.

Emisión de gases del volcán Cotopaxi. La fotografía fue tomada desde el nororiente durante un sobrevuelo provisto por la Fuerza Aérea Ecuatoriana el día 10 de marzo de 2023 (Foto: M. Almeida).

Anexo técnico-científico

Sismicidad
Desde el 19 de febrero de 2023 hasta la fecha de emisión de este informe, múltiples parámetros sísmicos han mostrado una disminución gradual en relación con los meses anteriores. Partiendo de que el proceso de fragmentación magmático que genera la emisión de ceniza causa episodios de tremor sísmico, la indicación más obvia y clara de un descenso en la actividad interna del Cotopaxi es la disminución gradual de la intensidad sísmica registrada en las últimas semanas debido a períodos de tiempo cada vez más prolongados sin emisión de ceniza (Figura 1).

Las emisiones actuales se componen principalmente de gas y vapor de agua, que no generan niveles de tremor sísmico comparables con la emisión de ceniza. Por lo tanto, existe una disminución global del proceso de fragmentación en profundidad que se ve reflejado en la disminución de tremor sísmico.

Figura 1: Amplitud sísmica medida en nm/s, corregidas por distancia a la fuente, y promediada en todas las estaciones disponibles de la red sísmica. Nótese el ascenso que tuvo hasta febrero 2023 (flecha negra) y la subsecuente disminución hasta el presente (flecha roja).

El número diario de sismos tipo LP, VT y VLP también ha mostrado un descenso desde mediados de febrero. Sin embargo, en la Figura 2, se muestra que la magnitud media de los eventos sísmicos localizados es la única que se mantiene en niveles relativamente altos con respecto a los datos observados desde octubre de 2022 hasta mediados de enero de 2023. Aunque las magnitudes medias de los eventos localizados no muestran la misma disminución obvia observada en el tremor, la contribución energética de estos eventos ha sido pequeña comparada a los periodos en los que el tremor sísmico era abundante. Estas dos observaciones (disminución del tremor sísmico y disminución de las tasas de eventos localizables) coinciden con una tendencia interna descendente para el comportamiento interno moderado.

Figura 2: Magnitud media y sus intervalos de confianza de los eventos localizados alrededor del volcán Cotopaxi. Las muestras de puntos azules se diferencian significativamente (95% de confianza) de las muestras de puntos rojos.

Deformación
Los procesos internos del volcán, como el ingreso de nuevo magma al sistema, producen el aumento de la presión y cambios en los estados de esfuerzos al interior del edificio volcánico. Estos fenómenos se manifiestan a nivel superficial como deformación del suelo, que son detectables por medio de instrumentos de alta precisión.

En la Figura 3, la franja en color amarillo señala el periodo de inflación iniciado en julio 2022, que fue registrado por las estaciones VC1G y MORU hasta mediados de enero de 2023. Sin embargo, en el transcurso del mes de febrero-marzo se ha podido observar un cambio de tendencia en la deformación. Los datos de posicionamiento (remarcados por la franja de color verde en la Figura 3) presentan una tasa estable (horizontal), indicando que el proceso de inflación se ha detenido y que tal vez empiece un proceso de deflación.

Figura 3. Serie temporal de la deformación, obtenida en base a datos de posicionamiento entre bases geodésicas del volcán Cotopaxi, entre enero de 2021 y febrero de 2023.

Nubes y caídas de cenizas
Desde octubre del 2022 se han registrado 108 emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi. En la Figura 4 se observa un descenso en el número de emisiones mensuales en los meses de febrero y marzo 2023. Mientras que en enero se registraron 38 emisiones de ceniza, en febrero este número bajó a 30 y hasta el 20 de marzo solamente se han registrado 7 emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi. Como consecuencia, la tasa actual de emisiones de ceniza del volcán Cotopaxi ha bajado a menos de una erupción cada dos días (tasa diaria de 0,35).

Figura 4. Número de emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi desde octubre del 2022. El eje izquierdo marca el total de emisiones registradas cada mes (barras grises), mientras que el derecho indica la tasa diaria (línea negra, número de emisiones del mes dividido por el número de días). Para marzo se tomaron en cuenta las emisiones registradas hasta el día 20 del mes.

En paralelo, el Centro de Avisos de Cenizas Volcánicas de Washington (W-VAAC por sus siglas en inglés) ha publicado 135 reportes de nubes de ceniza en el volcán Cotopaxi desde el 21 de octubre de 2022. Los mayores alcances fueron observados por satélites para las nubes de ceniza asociadas a la actividad del 26 de noviembre, 20 de diciembre, 26 y 30 de enero, y 10, 18 y 19 de febrero con más de 100 km de distancia desde el volcán. Por otro lado, las alturas máximas de las nubes de ceniza (mayor a 1.5 km sobre el cráter) fueron registradas los días 26 de noviembre, 13, 17, 19 y 30 de enero, 1 y 26 de febrero, y 19 de marzo. Debido a esta actividad, entre noviembre y febrero se reportó caída de ceniza leve desde varios sectores de los cantones Latacunga, Mejía, Rumiñahui y Quito; mientras que en el mes de marzo solo se reportó caída de ceniza en las faldas del volcán dentro del Parque Nacional Cotopaxi (Figura 5).

Figura 5. Proyección de las alertas W-VAAC registradas desde el 21 de octubre 2022 hasta el 20 de marzo de 2023 con los reportes de caída de ceniza recibidos en este periodo a través del grupo de vigías del volcán Cotopaxi, el PNC y de los informes de la SGR (figuras negras). Como se observa por los colores, la mayoría de las alertas se han dado entre finales de diciembre y febrero (colores amarillos a naranjas). Además, se observa la variabilidad de la dirección de los vientos para este periodo de tiempo.

La masa de caída de ceniza entre el 14 de febrero y el 14 de marzo de 2023 está estimada cerca de 100 millones de kg (Figura 6), lo que representa una disminución del ~50% comparando con el periodo anterior (17 de enero – 14 de febrero de 2023).

Figura 6. Masa de caída de ceniza en el volcán Cotopaxi para el periodo octubre 2022 - marzo 2023.

La ceniza de estas caídas fue muestreada, el material recolectado fue preparado para el análisis correspondiente en el laboratorio del IG-EPN. En la Figura 7 se indica la evolución de los porcentajes de los componentes que conforman la ceniza recolectada el 22 de octubre, 26 de noviembre, 20 de diciembre, 19 de enero y 8 de febrero. Los resultados muestran un incremento marcado en el aporte del material juvenil (material asociado al magma que está generando la actividad volcánica en superficie) entre octubre y diciembre 2022, mientras que entre diciembre y febrero el incremento de material juvenil ha sido más leve.

Figura 7. Evolución del contenido de material juvenil (material derivado del magma en erupción) en negro y accidental (material volcánico viejo) en rojo observado en las fracciones de 0.125 mm de las muestras de ceniza recolectadas mensualmente. En la parte inferior se indican unos ejemplos de material juvenil (café, negro a gris brillante) y material accidental (opaco, oxidado).

Termografía
Durante el último sobrevuelo realizado el 10 de marzo se obtuvieron nuevas secuencias termales del volcán. Las temperaturas máximas aparentes obtenidas en los campos fumarólicos son menores a 20 °C (Figura 8A), es decir bajas. Sin embargo, en esta ocasión se pudieron observar pequeñas anomalías en las grietas del glaciar nororiental (Figura 8A), que no han sido observadas anteriormente.

Durante este sobrevuelo se intentó de realizar observaciones del cráter del volcán, sin embargo, la presencia de gases volcánicos emitidos desde el mismo impidió que la cámara pueda obtener mediciones de temperatura, por cuanto las anomalías mostradas en la imagen son subestimadas y no superan los 10 °C (Figura 8B).

Figura 8. A. Imagen térmica del flanco nororiental del volcán Cotopaxi. B. Imagen térmica del cráter del volcán, en la parte inferior de esta figura se observan las anomalías asociadas a las fumarolas bajo la cumbre norte. A la derecha de la imagen se puede observar la escala de temperaturas asociadas a las imágenes térmicas.

Por otra parte, en base al análisis del registro de imágenes infrarrojas provenientes de la cámara ubicada en el volcán Rumiñahui (noroccidente del Cotopaxi), las temperaturas máximas aparentes (TMA) son relativamente bajas, respecto a las calculadas en las semanas precedentes, marcando una tendencia descendente (Figura 9). Sin embargo, las condiciones climáticas y la distancia entre la cámara y el volcán limitan las mediciones directas obtenidas desde el punto de vigilancia permanente.

Figura 9. Izquierda: Rango de visión y recuadro blanco del área de análisis en el campo fumarólico de Yanasacha, en la cámara infrarroja de Rumiñahui. Derecha: Serie de datos temporales de las temperaturas máximas aparentes (TMA) del campo fumarólico Yanasacha, bajo la cumbre norte del volcán. En puntos rojos, los valores de las medidas máximas válidas registradas (entre las 18h00 y 06h00, noche y madrugada; sin incidencia de radiación solar) y en negro, el valor de la media móvil en un período de 3 días, donde se observa una tendencia gradualmente decreciente para las dos últimas semanas.

Actividad superficial y desgasificación
La actividad superficial del volcán es vigilada a través de cámaras de vigilancia y sensores satelitales desde 2015 (Figura 10A). Desde el mes de febrero del 2023 la frecuencia de las emisiones de ceniza ha descendido y es mucho más notorio en el mes de marzo (Figura 10B). Sin embargo, las columnas de emisión de gas han mantenido sus alturas promedio entre 500 y 1000 metros sobre la cumbre, con ocasionales pulsos de hasta 2000 m (Figura 10B).

Figura 10. A. Serie temporal de las alturas máximas de las columnas de gas y ceniza observadas en el volcán Cotopaxi desde 2015 al presente. B. Ampliación a la actividad reciente desde el 1 de septiembre de 2022. Nótese la ausencia de barras rojas, emisiones de ceniza, durante el mes de marzo.

Desde octubre del 2022 se observó un incremento progresivo en los valores de flujo diario de SO₂, mismos que se intensificaron en diciembre. Estos valores altos también fueron detectados por el sensor satelital TROPOMI (Sentinel-5SP). Desde el mes de febrero se ha caracterizado por mostrar una disminución paulatina del flujo y la masa de gas en estos dos parámetros de vigilancia (Figura 11).

Figura 11. Arriba: Masa de SO2 registrada por el instrumento satelital TROPOMI en barras de color verde (fuente Mounts). Abajo: En barras de color amarillo se representa el flujo máximo de dióxido de azufre diario registrado en las 4 estaciones DOAS del volcán Cotopaxi (Refugio Norte, Refugio Sur, Cami y San Joaquín). Gráfico actualizado hasta el 19 de marzo 2023.

Composición de los gases emitidos
La medición de especies gaseosas mayoritarias (agua - H₂O, dióxido de carbono - CO₂, dióxido de azufre - SO₂ y ácido sulfhídrico - H₂S) con el equipo MultiGAS (Aiuppa et al., 2004; Shinohara, 2005) ha mostrado que la razón de SO₂/H₂S mantiene una tendencia diferente a la registrada cuando el volcán tenía una mayor frecuencia en las emisiones de ceniza (Figura 12). Dicho cambio podría corresponder a una relajación del sistema magmático.

Figura 12. Serie temporal de las razones entre especies gaseosas SO₂ /H₂S, obtenidas gracias a las mediciones realizadas en los sobrevuelos de vigilancia al volcán desde el 26 de octubre de 2022 hasta el 10 de marzo de 2023.

Interpretación de datos
En base a la información disponible, se concluye que el volcán Cotopaxi tiene una actividad eruptiva de nivel moderado con tendencia descendente. El análisis conjunto de los diferentes parámetros de vigilancia muestra que la actividad reciente del Cotopaxi es provocada por la presencia de cuerpo de magma pequeño dentro del conducto volcánico el cual es el responsable de las emisiones de SO₂ y ceniza reportados durante estos cinco meses de actividad. Hasta el momento NO hay evidencia que muestren el ingreso de un mayor volumen de magma hacia el sistema superficial. Al contrario, la evidencia actual sugiere que la erupción del Cotopaxi va disminuyendo en intensidad de forma consistente.

Los datos de vigilancia indican un descenso paulatino de la actividad superficial e interna del volcán. La actividad superficial se caracteriza por la emisión de columnas de gases y ceniza de entre 500 y 1000 metros sobre el nivel de la cumbre (m snc), y con valores máximos de 2500 m snc entre los meses de febrero y marzo. Los gases magmáticos, especialmente el SO2 son abundantes en la pluma volcánica, pero muestran un descenso progresivo desde febrero tanto en los instrumentos permanentes como en los datos satelitales. A nivel interno, la sismicidad sigue dominada por sismos de tipo LP, VLP y episodios de tremor cada vez menos energéticos; mientras que la deformación muestra una tendencia estable variando en un rango de 2 mm desde febrero de este año.

Pronósticos a corto plazo de la actividad del volcán Cotopaxi
(Actualización 10/03/2023)

Nota de descargo: Los pronósticos a corto plazo se definen en función de la evolución de la actividad reciente del volcán Cotopaxi y presentan los principales fenómenos susceptibles de producirse. El grupo técnico-científico del Instituto Geofísico de la EPN actualiza periódicamente estos pronósticos para un periodo de días a semanas. En el caso de un proceso aproximadamente estacionario, no habrá cambios en los pronósticos. Los pronósticos están sujetos a cambios rápidos si se detectan anomalías en los parámetros de vigilancia volcánica. Los fenómenos naturales como las erupciones volcánicas son impredecibles en cuanto a su magnitud y cronología, por lo que los pronósticos son sólo una guía para la toma de decisiones por parte de las autoridades y de la comunidad en general. Los pronósticos pueden diferir de los escenarios de los mapas de amenaza volcánica en función de las condiciones actuales. El orden de los pronósticos no está basado en cálculos sino en función de las conclusiones de la evaluación de la actividad reciente del volcán.

Pronósticos a corto plazo (días a semanas) de la actividad del volcán Cotopaxi

1. Más probable: la erupción del Cotopaxi se mantiene en nivel moderado con una tendencia a seguir disminuyendo su intensidad. Se espera la ocurrencia de esporádicas columnas eruptivas <2 km sobre la cumbre y caídas de ceniza a nivel del Parque Nacional Cotopaxi (PNC), o en casos excepcionales a nivel cantonal (principalmente Latacunga y Mejía), dependiendo de la dirección y velocidad del viento. Escenario referencial en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenario 1 (índice de explosividad volcánica VEI 1).
2. Menos probable: la erupción del Cotopaxi registra un nuevo aumento gradual de la actividad, produciendo columnas eruptivas de altura entre 2-4 km sobre el cráter y caídas de ceniza de impacto cantonal a provincial (principalmente Cotopaxi, Pichincha), similar a lo observado entre noviembre del 2022 y enero del 2023. La acumulación de material podría provocar lahares secundarios de tamaño pequeño ocasionados por la removilización de la ceniza recién depositada debido a fuertes lluvias, afectando únicamente las inmediaciones del PNC. Escenario referencial en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenario 1 (índice de explosividad volcánica VEI 1-2); actividad histórica similar: 2015.
3. Muy poco probable: la erupción del Cotopaxi registra aumento rápido y significativo de la actividad interna y superficial del volcán con columnas eruptivas altas (>8 km sobre el cráter) y caídas de ceniza a nivel nacional, flujos piroclásticos y lahares primarios procedentes del derretimiento parcial del glaciar. Escenarios referenciales en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenarios 3 y 4 (índice de explosividad volcánica VEI≥3); actividad histórica similar: 1877

Elaborado por:

Marco Almeida Vaca, Daniel Andrade, Anais Vásconez, Francisco J. Vasconez, Stephen Hernández, Pablo Palacios, Fernanda Naranjo, Marco Yépez, Daniel Sierra, Benjamin Bernard, Josué Salgado, Marco Córdova.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Desde mediados de octubre del año pasado, el volcán Cotopaxi experimenta un nuevo proceso eruptivo, que, si bien por ahora se ha mantenido en baja magnitud, ha provocado algunas caídas de ceniza que alcanzaron incluso las ciudades de Quito y Latacunga. El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) es el ente oficial a cargo del monitoreo de fenómenos sísmicos y volcánicos en el territorio ecuatoriano, y en este 2023 cumple 40 años desarrollando esta tarea con constancia y profesionalismo.

Figura 1.- E. Telenchana del área de Vulcanología IG-EPN, habla sobre el estado actual del volcán Cotopaxi (Fotos: D. Sierra).

Este nuevo proceso eruptivo ha centrado la mirada pública sobre este volcán y la empresa privada no está exenta. El día lunes 13 de marzo de 2023, la empresa CRILAMYT que se dedica a la elaboración de cristales laminados principalmente para vehículos invitó a técnicos del IG-EPN y de la ESPE a un conversatorio. El objetivo de estas charlas es mantener a la población informada sobre el proceso actual del Volcán Cotopaxi y a prepararse en caso de una eventual “erupción grande” similar a la que acaeció el 26 de Junio de 1877.

El evento contó con la intervención del Msc. Edwin Telenchana, del área Vulcanología, quien habló del estado actual del volcán (Figura 1). Posteriormente, se procedió a una explicación de los fenómenos volcánicos y de los mapas de peligros por el Dr. Daniel Sierra (Figura 2).

Figura 2.- D. Sierra del área de Vulcanología IG-EPN, habla sobre los fenómenos volcánicos y el Mapa de Amenazas Volcánicas Potenciales (Fotos: E. Telenchana).

El evento contó además con la presencia de dos investigadores de la Universidad de las Fuerzas Armadas, ESPE, el Dr. Oswaldo Padilla y el Msc. Rodolfo Salazar; quienes hablaron de la situación del valle de los Chillos frente a una erupción, planificación de rutas de evacuación y perspectivas a posibles obras de mitigación (Figura 3).

Figura 3.- Expositores de la ESPE hacen una ponencia en las instalaciones de la empresa privada CRILAMYT (Fotos: D. Sierra).

Lo más importante es permanecer informados. Conoce el Mapa de Amenazas Potenciales en caso de una erupción grande del Volcán Cotopaxi. ¿Dónde queda tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿la escuela de tus niños?

• Mapa interactivo de Amenazas Volcánicas: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
• Para descargar los mapas de Amenaza Volcánica en formato PDF: https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica

D. Sierra, E. Telenchana.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Entre el 06 y 09 de marzo de 2023, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron una nueva campaña de mediciones de gravimetría en el volcán Cotopaxi. Estas campañas se realizan periódicamente para evaluar cambios internos en el volcán, los resultados se complementan con el resto de los parámetros de monitoreo que se vigilan permanentemente en el volcán como son la sismicidad, deformación, desgasificación y emisiones de ceniza.

El IG-EPN con el objetivo de aplicar la mejor tecnología y ciencia para monitorear la actividad del volcán, realiza mediciones de gravimetría, las cuales permiten estimar parámetros como: movimiento de magma, volumen de magma, profundidad y distancia desde el punto de medida y densidad del magma.

Las mediciones se realizaron en los flancos occidental, oriental, refugio sur y cerca a la entrada del Parque Nacional Cotopaxi.

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional extiende un profundo agradecimiento al personal de Aglomerados Cotopaxi S.A., que apoyaron a los técnicos del IG-EPN para realizar esta tarea. Adicionalmente, agradece al Parque Nacional Cotopaxi.

Figura 1. Gravímetro Scintrex CG-5, tomando medidas de gravimetría en los puntos de control ubicados en los flancos sur y oriental del volcán Cotopaxi (fotografía izquierda y derecha, respectivamente).

Salgado J., Córdova M.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) es la entidad oficial a cargo del monitoreo de fenómenos sísmicos y volcánicos en nuestro país, y en este 2023 cumple 40 años desarrollando esta tarea con constancia y profesionalismo. Desde mediados de octubre del año pasado, el volcán Cotopaxi experimenta un nuevo proceso eruptivo, que si bien por ahora se ha mantenido en baja magnitud, ha provocado algunas caídas de ceniza que alcanzaron incluso la ciudad de Quito.

Figura 1.- E. Telenchana del área de Vulcanología IG-EPN, habla sobre el estado actual del volcán Cotopaxi (Fotos: D. Sierra)

Este nuevo proceso eruptivo ha generado mucha incertidumbre y dudas entre la población; el IG-EPN, fiel a su misión, se siente comprometido a informar y dar a conocer a la ciudadanía lo que está pasando con el volcán. El viernes 03 de marzo de 2023, gracias a la Coordinación del Servicio de Rentas Internas (SRI) se dio una charla sobre el volcán y los mapas de amenaza volcánica en la Plataforma Gubernamental Norte, en la capital de los ecuatorianos.

El objetivo de este tipo de charlas es mantener informada a la población sobre la actividad del volcán Cotopaxi, y ayudar a que estén preparados en caso de que el volcán llegase a generar una erupción grande, similar a la que ha sido plasmada en los mapas de amenaza (1877).

Para conocer los mapas de amenaza visita:

• Mapa interactivo de Amenazas Volcánicas: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
• Para descargar los mapas de Amenaza Volcánica en formato PDF: https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica

El evento contó con la intervención del Msc. Edwin Telenchana, del área Vulcanología, quien habló del estado actual del volcán. Posteriormente, se procedió a una explicación de los mapas de peligros y a continuación se prosiguió con un conversatorio abierto dirigido por el Dr. Daniel Sierra, también del área de Vulcanología, donde los técnicos respondieron las dudas de los asistentes. En total se estima que hubo cerca de 80 participantes.

Figura 2.- El Dr. Daniel Sierra responde las dudas de los asistentes al evento (Fotos: E. Telenchana/IG-EPN)

Finalmente, los técnicos se reunieron con representantes del departamento de Seguridad y Salud Ocupacional del SRI, para ofrecerles directrices e información que pudiera ser de utilidad para mejorar y complementar su plan institucional de emergencias y promover que cada empleado del SRI se informe y elabore su propio plan familiar de emergencia.

Figura 3.- Técnicos del IG explican sobre directrices básicas para establecer protocolos institucionales en caso de una erupción del volcán Cotopaxi. (Fotos: D. Sierra IG-EPN/ P. Abad/ SRI)

D. Sierra, E. Telenchana
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Los días 15 y 16 de febrero de 2023, gracias a la gentil invitación del Crnl. C.S.M. Víctor Villavicencio, PhD. Rector de la Universidad de las Fuerzas Armadas, personal del Instituto Geofísico de le Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) acudió a la sede principal de la Universidad en el Valle de Los Chillos para realizar charlas informativas sobre las tareas de vigilancia que desempeña el IG-EPN dentro del contexto actual de la erupción del volcán Cotopaxi.

Figura 1.- El Ing. Marco Almeida (Área de Vulcanología del IG-EPN) habla sobre el estado actual del volcán (Foto cortesía del Tcrn. S.P. David Molina Vizcaíno - ESPE).

Durante el evento, organizado por la ESPE, se realizaron 6 jornadas de conferencias con diversos expositores. El Ing. Mario Cruz, MSc (ESPE) trató la temática de “El Planeta Tierra”, el Ing. Marco Almeida habló sobre “Vigilancia, Evaluación de la Amenaza y Pronósticos Eruptivos del Volcán Cotopaxi”, el Dr. Oswaldo Padilla (ESPE) disertó sobre “Una Vista en el Tiempo y el Territorio”, así como la Unidad de Seguridad Integrada de la ESPE, el Tcrn. S.P. David Molina y la Psicóloga Jenny Artieda abordaron la temática de los planes de contingencia ante un posible incremento de la actividad del coloso.

El evento contó con el realce de funcionarios, directivos y estudiantes de las diferentes facultades de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE. Además, a lo largo de toda la jornada, la información fue distribuida a un aproximado de más de 2500 asistentes.

Figura 2.- El Ing. Almeida del IG-EPN realiza una explicación sobre los mapas de amenaza volcánica generados por el Instituto Geofísico y cómo acceder a ellos (Foto cortesía del Dr. Oswaldo Padilla - ESPE).

El volcán Cotopaxi atravesó un periodo eruptivo que se extendió a lo largo de 2015 y, tras unos años de relativa calma, ha retomado su actividad desde mediados de octubre de 2022. La actividad que presenta el Cotopaxi es por el momento de baja magnitud, pero ha puesto en alerta a todo el país.

El IG-EPN continúa vigilando la actividad del volcán Cotopaxi con el fin de entender su comportamiento y la evolución de su erupción. Al momento de la emisión de este reporte, la actividad del Cotopaxi es Superficial e Interna Moderada con Tendencia Sin Cambio.

Lo más importante es permanecer informados por fuentes oficiales. Conoce el mapa de potenciales amenazas en caso de una erupción grande del volcán Cotopaxi. ¿Dónde queda tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿La escuela de tus niños? Explora el mapa interactivo de Amenazas Volcánicas del Cotopaxi: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html

Encuentra información importante sobre qué hacer frente a una erupción del volcán Cotopaxi: https://alertasecuador.gob.ec/

M. Almeida, M. Córdova, D. Sierra
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

(A continuación se muestra un artículo publicado por el Dr. Pablo Palacios, investigador del IG-EPN. La responsabilidad de las opiniones expresadas en el artículo incumbe exclusivamente a su autor, y su publicación no representa la posición del IG-EPN.)

El proceso eruptivo del volcán Cotopaxi pone en movimiento a varios actores de nuestra sociedad. El cómo nuestra comunidad enfrente este proceso depende de nuestra realidad actual, de los recursos de conocimiento y organización que tengamos durante el momento más intenso de la erupción. ¿Cuál es esta realidad? ¿Cuáles son sus actores?

Durante la erupción de octubre de 1999 del volcán Tungurahua, nuestro país pasaba por una crisis política y económica que generaría una migración de cerca de un millón de ciudadanos entre 1999 y 2007. Atender dicha erupción no fue una prioridad política del momento, por lo que la evacuación de la ciudad de Baños, que duraría cerca de tres meses, fue sólo una acción de respuesta impuesta a la fuerza, no organizada, no un acto consciente planificado de autoridades y ciudadanía. Los baneños regresaron arriesgando su vida y enfrentando a fuerzas militares. El poco apropiado manejo de la crisis, sumado a una erupción de baja intensidad, generó en los baneños una permanente falta de confianza en autoridades y en el Instituto Geofísico, como ente de vigilancia e investigación. Aunque esta actitud evolucionó con el tiempo, muestra la profunda influencia de una crisis política y económica en las acciones requeridas frente a un evento natural que amenaza la vida de la gente, y como tal crisis induce desconfianza en la psique de la población. ¿En qué grado esto puede repetirse en una erupción del Cotopaxi? ¿Son realmente muy distintas las circunstancias actuales a las del pasado? ¿Qué se ha aprendido del Tungurahua y puede ser efectivamente posible aplicar en Cotopaxi?

Nuestro país pasa por una crisis más política que económica, y que se profundiza rápidamente, con causas no muy evidentes para muchos políticos y desapercibidas para esa mayoría cuya urgencia es la supervivencia del día a día. Nuestro país no puede sobrevivir al margen de lo que ocurre en el mundo. Desarrollos tecnológicos, de comunicaciones como el internet, de vacunas como la del COVID y muchos más, muestran nuestra profunda dependencia con una realidad global que nos supera en muchos aspectos. Pero al igual que los beneficios, los problemas del mundo, como el calentamiento global, las cadenas internacionales de narcotráfico y violencia, las migraciones y las crisis políticas de las grandes potencias, también son nuestros problemas. Sin comprender algo de ellos no entenderemos qué nos pasa y nuestras acciones serán erráticas.

La globalización como sueño político económico de finales de los 90 y de la primera década del siglo XXI, por parte de la democracia liberal occidental, está en una crisis que demandará mucha creatividad para reinventarse y afrontar los problemas globales urgentes. Uno de los efectos de esta crisis es el Brexit, la respuesta británica a sus problemas económicos y de migración, con tintes nacionalistas y que retrocede en la construcción de una sociedad global.

Y ahora, la guerra de Ucrania despierta temores de un conflicto global que a más de uno hace pensar en un futuro incierto y si es tiempo de actuar más protegiendo intereses propios que los de todos. Pero nuestros políticos a duras penas vislumbran los efectos de esta realidad en nuestro país. Durante los 44 años de nuestra democracia reciente, hemos sido gobernados por personajes, más que por grupos ideológicos, de izquierda, derecha, centro, y populistas de variados colores. Los discursos sobre la corrupción han servido tanto para llegar al poder como para sacarlos de él. El efecto más notable de estas transiciones en la población es una más arraigada desconfianza en la clase política. Esta clase política es unidimensional y ve su realidad desde los extremos de la línea izquierda-derecha, explotados-explotadores, y no ha sido capaz de reinventarse e incorporar nuevas dimensiones. No ve los problemas del mundo, y no sabe cómo reaccionar frente a ellos. Quizá uno de los más serios sea la corrupción, que está en todos los niveles de interacción social, que permea nuestras relaciones diarias, amenazando con dar espacios de poder lícito a estructuras delictivas organizadas internacionales que acabaría por deteriorar nuestra débil democracia. Es la desconfianza del ciudadano común en los políticos, en sus discursos, y en las instituciones del estado, la que ha venido creciendo durante 44 años, y en estas circunstancias debemos afrontar la fase más intensa de la erupción del Cotopaxi.

Cuando he asistido a reuniones sobre la crisis del Cotopaxi, las preguntas recurrentes han sido ¿en qué creemos?, refiriéndose a información contradictoria que encuentran, y ¿en quién creemos? refiriéndose a políticos con posiciones dispares, o a declaraciones de científicos.

Varias veces son personas que no creen en autoridades ni en instituciones del estado, como el Instituto Geofísico o la Secretaría de Gestión de Riesgos, Gobernaciones, o Alcaldías, y no son pocas las veces que nos ven con sospechas de intereses personales o económicos. Pero también hay personas esperanzadas en lo que podamos hacer, pero atemorizadas por lo que escuchan de tantos otros, en últimas igualmente desorientados. Este ambiente de caos de la psique social es terreno fértil para especuladores, quienes en una mano portan noticias apocalípticas, y en la otra venden soluciones fatuas. Este escenario de desconfianza profunda no se diferencia mucho del que ocurrió ya en 1999 en la erupción del Tungurahua, pero actualmente con medios de difusión más eficaces.

Los medios de prensa, grandes y pequeños, en la mayoría de las ocasiones reproducen información sin contrastar, sin hacer las preguntas que deberían, en parte porque es limitado el periodismo especializado en nuestro país, particularmente en relación con amenazas naturales. Bajo el acierto de afirmar que todos tenemos el derecho de expresión –soy el primero en defenderlo, pero acompañado de responsabilidad– se difunden opiniones variadas y contradictorias justificando ello con la idea de que cada uno tiene su propia verdad, y que éstas deben conocerse, en relación con los eventos que ocurren. Nada más dañino que confundir verdad con opinión para afrontar una crisis. En la ciencia no existe muchas verdades sobre la ocurrencia de un evento, sólo hay una, aunque sea transitoria en la medida que aprendemos. La abundancia de medios y la rapidez con la que se transmite la información es radicalmente superior a las de 1999 y 2015, cuando por primera vez en el siglo XXI el Cotopaxi expulsa ceniza. Y ahora en 2023, periodistas, científicos y autoridades tenemos que bregar con olas de desinformación y distorsiones, acompañadas de ira, miedo, insultos, y luchas que no siempre tienen un norte.

Todos tenemos nuestras batallas. Los ciudadanos en zonas de influencia del Cotopaxi podrían organizarse, independientemente de autoridades locales o nacionales, de modo similar a como lo hicieron las comunidades del flanco occidental del Tungurahua, con resultados muy positivos. Pero la diferencia de escala en el tamaño de la población, la diferencia en recursos que se necesitan, las coordinaciones entre los diferentes sectores son un reto para una respuesta adecuada, especialmente en horas de la noche. Para muchos, aunque con una desconfianza minada por 44 años de decepciones, quizá sea inevitable mirar a las autoridades políticas para afrontar la escala del problema. La batalla de los políticos quizá será más sui géneris, pues tendrán que desvestirse de las banderas políticas que los llevaron al poder, inhibirse de los ataques a políticos pasados, para centrarse en el presente y generar acciones en las que se palpe que trabajan por todos y por un bien común. Y a la fecha actual, para mayo habrá una transición de poderes locales. ¿Qué tipo de políticos vienen? ¿Serán acaso capaces de dialogar con los salientes, aunque no sean de sus propios partidos o movimientos, puesto que ellos algo aprendieron desde octubre pasado cuando inició este nuevo pulso eruptivo de Cotopaxi? ¿Será que los nuevos políticos empezarán de cero en la gestión del riesgo relacionado con el Cotopaxi? Y la batalla del Instituto Geofísico tampoco es simple.

Como todo grupo humano, somos falibles. Nuestros errores nos han impulsado a buscar nuevas formas de comunicarnos, a generar nuevos desarrollos, a investigar nuevos procesos.

Cotopaxi es un nuevo volcán, no hay dos iguales en el mundo, y sin embargo hay similitudes que intentamos explotar al máximo. La vigilancia en tiempo real implica muchos riesgos en comunicación y tanto nosotros como el resto de la comunidad aún tenemos que aprender a identificar nuestros puntos débiles y fuertes.

Vendrán momentos difíciles, enfrentar al Cotopaxi no será simple, no habrá héroes y esperemos que tampoco villanos a final del día. Todos los cuatro actores, el Instituto, las autoridades, los medios y el resto de la comunidad, arriesgamos mucho, pero espero que cuando se despeje la larga noche de ruido, lodo y ceniza, podamos vernos al rostro unos a otros y saber que cada uno contribuyó positivamente, para minimizar los daños y seguir adelante haciendo país. Es tiempo de juntos prepararnos; es tiempo, no sabemos cuánto de él no queda.

Pablo B. Palacios, PhD.
Investigador del Instituto Geofísico
28 de febrero de 2023

¿Qué son los flujos de lodo o lahares?
Los lahares son mezclas de agua con sedimentos y escombros de rocas volcánicas, los cuales se desplazan pendiente abajo en los volcanes o laderas. También se los conoce con los nombres de “aluviones” o “flujos de escombros”.

Según el origen del agua existen dos tipos: 1) Los lahares “secundarios”, que son de pequeño tamaño y se producen principalmente cuando las lluvias removilizan el material suelto que está en la pendiente de un volcán y 2) Los lahares “primarios”, que son flujos muy voluminosos que se forman por el derretimiento súbito de importantes secciones del casquete glaciar en caso de una erupción volcánica (Figura 1). Lahares primarios se formaron, por ejemplo, en la última erupción grande del volcán Cotopaxi en el año 1877.

Figura 1.- A) Formación de lahares secundarios por lluvias. B) Formación de lahares primarios por erupción grande y derretimiento de los glaciares.

¿Qué son las obras de mitigación?
Por definición, la mitigación significa atenuar o reducir el impacto de una amenaza. Para el caso de los lahares, las obras de mitigación son cualquier estructura cuyo objetivo sea detener los sedimentos del flujo, disminuir su masa, su energía, su velocidad y por ende el impacto que puedan tener al alcanzar una zona poblada.

¿Existen obras de mitigación en nuestro país?
Por supuesto que sí, debido a que el Ecuador es un país muy lluvioso donde a menudo ocurren aluviones. En las quebradas se han construido variadas obras de infraestructura, como barreras, coladeras y canalizaciones instaladas en pequeños drenajes y quebradas (Figura 2). Estas obras están diseñadas para el caso de flujos lodosos, aluviones y lahares de pequeño tamaño, que por lo general no superan caudales de decenas de metros cúbicos por segundo.

Figura 2.- A la izquierda obras de mitigación de tipo barrera en una pequeña quebrada del Sector de Santa Rosa de Pomasqui (Quito). A la derecha obras de mitigación tipo cernidera en la quebrada Carretas sector del Portal Shopping.

Una comparación de volúmenes (el desastre de La Gasca)
El 31 de enero de 2022, un aluvión o flujo de lodo descendió por el sector de La Gasca, en el costado noroccidental de la capital ecuatoriana. Según estudios preliminares, el aluvión fue causado por las fuertes lluvias que ocurrieron esa tarde y noche en el sector. Lodo, escombros, árboles y hasta autos fueron arrastrados por el flujo, causando decenas de víctimas en ese barrio de Quito (Figura 3).

Figura 3.- Tareas de limpieza en el sector de la Gasca tras el descenso de un flujo de lodo y escombros, registrado en enero de 2022.

Se ha estimado que ese aluvión tuvo un volumen aproximado de 100 mil metros cúbicos y caudales máximos de entre 100 y 150 metros cúbicos por segundo al llegar a la zona poblada. Las obras de mitigación que existían en esa quebrada resultaron insuficientes y no evitaron la destructividad del flujo (Figura 4).

Figura 4.- Obras de mitigación en las quebradas de La Gasca que fueron superadas y no pudieron contener el aluvión en enero de 2022.

Los estudios realizados acerca de la erupción de 1877 del volcán Cotopaxi muestran que los lahares primarios tuvieron volúmenes de entre 60 y 80 millones de metros cúbicos en cada uno de los drenajes: Norte, que va en dirección del Valle de los Chillos (ríos Pita y Santa Clara); Sur, en dirección a Latacunga (río Cutuchi) y Oriental, en dirección del río Napo-Jatunyaku (Figura 5). Es decir, el volumen que podría producirse en una erupción del Cotopaxi similar a la de 1877 es 800 veces más grande que el desastre de La Gasca en cada uno de los principales ríos que descienden desde el Cotopaxi.

Figura 5.- Mapa regional de peligros del volcán Cotopaxi mostrando la zona multi-amenaza y los polígonos de afectación por flujos de lodo o lahares en un escenario tipo 1877.

Para descargar los Mapas de Amenaza del volcán Cotopaxi en formato PDF ingresa a este link: https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica

Para visitar el Mapa Interactivo de Amenazas del volcán Cotopaxi visita el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html

¿Qué son los “Sabo Dams”?
Al igual que nuestro país, Japón presenta frecuente actividad volcánica y clima lluvioso, por lo cual los lahares y aluviones son fenómenos frecuentes. Los japoneses son pioneros en las obras de mitigación para lahares. En áreas montañosas, donde estos flujos pueden tener impacto destructivo, los japoneses han diseñado y construido complejos sistemas de "represas de control" (llamadas “sabo dams”) para reducir el impacto de estos fenómenos naturales.

Los “sabos” no son simples represas, en realidad son complejos sistemas de gigantescas barreras, cedazos y mojones distribuidos a lo largo de drenajes peligrosos. Los diseños de los “sabos” son complejos y están pensados no solo en represar el flujo sino en reducir su masa y su velocidad en varias etapas (Figura 6).

Figura 6.- Diseño conceptual de un sistema de sabo dams para proteger una zona poblada.

Los sabo dams son obras colosales, ingeniosos sistemas de tamices de varios cientos de metros de ancho. A continuación, se muestran unos ejemplos de cómo se ven estos tamices gigantes en el Monte Tokachi, Japón. Estas fotos fueron tomadas en 2017, cuando personal del IG-EPN fue invitado a conocer estas obras de mitigación (Figura 7).

Figura 7.- Ejemplos de represas Sabo en Japón (Fotos: JICA/ IG-EPN).

A pesar de su apariencia, estas obras de mitigación fueron diseñadas para contener solamente aluviones y lahares secundarios de tamaño pequeño a moderado, que son producidos por lluvias fuertes como en La Gasca, porque en Japón no hay volcanes que tengan glaciares como el Cotopaxi. Diseñar obras de mitigación para los lahares primarios del Cotopaxi sería algo totalmente fuera de la escala, algo que jamás se ha hecho en el mundo.

Lecciones Aprendidas en Ecuador
El proceso eruptivo del volcán Cotopaxi en 2015 nos dejó lecciones. Los lahares secundarios que bajaron por el volcán rápidamente colapsaron los drenajes cercanos al cono y cubrieron la carretera de ingreso al Parque Nacional Cotopaxi, en varias ocasiones, a la altura de la quebrada Agualongo (Figura 8). Si bien la carretera ya se encuentra habilitada, aún varios años después, la quebrada no ha sido limpiada por completo. El volumen de aquellos lahares fue relativamente pequeño; por ejemplo, el 3 de abril de 2019 se registró el descenso de 40 mil metros cúbicos de material que fueron suficientes para interrumpirla por completo.

Figura 8.- Lahar secundario en la quebrada de Agualongo, con un volumen de 40 mil de metros cúbicos.

En caso de construirse, las obras de mitigación requieren mantenimiento y limpieza continua, para asegurar que estén operativas en caso de emergencia. La ausencia de ese mantenimiento puede provocar que las obras se vuelvan inútiles, como ha ocurrido en la quebrada de Agualongo.

¿Se pueden construir obras de mitigación para el Volcán Cotopaxi?
Se ha estimado que las potenciales pérdidas económicas en caso de ocurrir lahares primarios del Cotopaxi estarían en el orden de 20 a 30 mil millones de dólares. Esto sugiere que se debe considerar invertir en obras de mitigación. Sin embargo, ¿es técnicamente posible? ¿A qué costo? ¿En cuánto tiempo? Como ya se ha expuesto en el texto anterior, las obras de mitigación son una realidad en el mundo y en nuestro país, pero nunca se han diseñado o construido con el objetivo de detener volúmenes de 60-80 millones de metros cúbicos de material. Esto significa que la decisión de hacer esas inversiones tendría una gran incertidumbre debido a la falta de experiencia previa.

Las obras de mitigación toman tiempo en ser construidas, son costosas y requieren un fuerte soporte ingenieril para estar seguros de que su funcionamiento sea adecuado. Las obras de mitigación no son simples represas, son complicados sistemas de contención (como se ve en la Figura 6). Construcciones de ese tipo requieren profundos estudios técnicos e ingenieriles, para los cuales se necesitaría la mejor información científica sobre los lahares primarios del volcán Cotopaxi.

Es una tarea muy difícil evaluar si es posible construir obras de tal magnitud. A inicios de los 2000, técnicos de la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA), vinieron a estudiar el caso del volcán Cotopaxi y considerar la posibilidad de construir estas obras de mitigación. Ellos declararon que es poco viable, por los gigantescos volúmenes que se esperan en una erupción tipo 1877.

Para resumir
Se debe evaluar la posibilidad de construir obras de mitigación ante lahares del volcán Cotopaxi, pero debe hacerse de una manera responsable y basada en estudios técnicos y científicos de alto nivel. Por supuesto, dichos estudios técnicos y la potencial construcción podrían llevar años y la erupción podría llegar antes. Por ahora, no contamos con obras de este tipo, así que es fundamental preparar la respuesta a una emergencia, considerando lo que podemos hacer para reducir nuestras vulnerabilidades. El proceso de disminuir o eliminar la amenaza (los lahares) puede ser un camino largo y complejo.

Por ahora, el conocimiento del mapa de amenazas, las rutas de evacuación y el reconocimiento de sitios seguros son la mejor opción que tenemos para hacer frente a una potencial erupción tipo 1877.

Para saber más sobre rutas de evacuación, sirenas y sitios seguros visita el siguiente enlace: https://alertasecuador.gob.ec/

D. Sierra, A. Vásconez, D. Andrade
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Actualmente el volcán Cotopaxi atraviesa un nuevo proceso eruptivo, así que es importante permanecer informados. A continuación, se muestran una serie de links útiles para su consulta.

• Página web y redes del IG-EPN:
  https://linktr.ee/IGEPNecuador
  
  
• El mapa interactivo de Amenazas:
  https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
  
  
• El mapa de la Secretaría de Gestión de Riesgos (SGR) con información de sitios seguros y sirenas:
  https://alertasecuador.gob.ec/
  
  
• Link para descargar los mapas en formato PDF:
  https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica
  
  
• Tríptico informativo sobre volcanes:
  https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/19365-que-es-un-volcan-triptico-para-ninos
  
  
• Tríptico informativo sobre caídas de ceniza:
  https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/23770-triptico-ceniza-volcanica

Actualización del estado del volcán Cotopaxi

Resumen
Desde el 21 de octubre del 2022, las estaciones instaladas en los flancos del volcán Cotopaxi registraron el inicio de un nuevo periodo eruptivo. Desde entonces se han registrado emisiones de ceniza, la mayoría de ellas son de baja altura (<1 km snc) y de bajo contenido de ceniza y provocan caída de ceniza en las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi (PNC), y las poblaciones ubicadas al WSW del volcán. Dentro de este periodo también se ha tenido emisiones de ceniza más intensas y más duraderas, que han provocado caída de ceniza en zonas más pobladas más distantes, especialmente en los cantones Quito, Mejía, Rumiñahui y Latacunga (26 de noviembre, 20 de diciembre 2022, 18 de enero, 2-3 de febrero y 14 de febrero 2023). Los parámetros de sismicidad y deformación se mantienen en niveles moderados, pero con una tendencia ligeramente ascendente; mientras que la desgasificación fue intensa hasta enero 2023, pero ha descendido levemente desde febrero.

Esta reactivación volcánica tiene un origen magmático evidenciado por las grandes cantidades de dióxido de azufre emitido a la atmósfera y por el porcentaje alto de componente juvenil en la ceniza recolectada. Las emisiones de ceniza son cada vez más frecuentes, pero hasta el momento no han llegado a los niveles más intensos observados durante la erupción de agosto-noviembre 2015.

La evolución de esta actividad a mediano plazo es incierta, debido a la naturaleza misma de los fenómenos volcánicos. Sin embargo, a corto plazo (días a semanas) el escenario más probable es que las emisiones de ceniza se repitan y/o se intensifiquen sin mostrar mayores signos precursores. 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.

Emisión de gases y ceniza del volcán Cotopaxi. La fotografía fue tomada desde el sur durante el sobrevuelo provisto por las Fuerzas Armadas del día 02 de febrero de 2023 (Foto: M. Almeida).

Anexo técnico-científico

Sismicidad
Desde el mes de octubre 2022 hasta la fecha, la sismicidad muestra un incremento paulatino en el número de eventos diarios (LP, VT y VLP) y en la energía liberada (Figura 1). La mayor parte de la energía se manifiesta en forma de tremor el cual está asociado a la emisión continua de ceniza. Pese a que los valores se han ido incrementando en el tiempo, estos son bajos en comparación a la actividad más energética registrado durante el proceso eruptivo del Cotopaxi en 2015.

El martes 14 de febrero de 2023 se alcanzó los valores máximos de energía sísmica, que a nivel superficial se manifestó como emisión de ceniza de carga leve a moderada y que provocó caída de ceniza en las poblaciones más cercanas al volcán en el cantón Latacunga

Figura 1. Amplitud sísmica medido en cuentas registrado por la estación BREF. Nótese que la energía liberada se ha ido incrementando paulatinamente desde octubre 2022 hasta el presente.

Además, los eventos sísmicos localizados al interior del volcán muestran magnitudes cada vez más grandes. La serie de tiempo del promedio de dichas magnitudes se presenta en la Figura 2. Los datos más recientes (puntos azules) en la parte derecha muestran cambios significativos respecto a datos pasados (puntos rojos). Esta serie verifica que desde octubre 21 se tiene un incremento progresivo en la intensidad de tales eventos.

Figura 2. Serie de tiempo de la magnitud media de eventos localizados. Los cambios son significativos (con error menor al 5%) entre muestras azules y rojas (muestras de 30 eventos).

Deformación
Los procesos internos del volcán, como el ingreso de nuevo magma al sistema, producen el aumento de las presiones y esfuerzos al interior del edificio volcánico. Estos fenómenos se manifiestan a nivel superficial con la deformación del suelo, presentando desplazamientos, que son detectables únicamente por medio de instrumentos de alta precisión.

Para el volcán Cotopaxi, el IG-EPN realiza constantemente el procesamiento de datos de posicionamiento gracias a los instrumentos cGPS (Sistemas de Posicionamiento Global Continuos) y a los inclinómetros de alta precisión instalados en el volcán. Adicionalmente, se realiza el análisis de desplazamientos por medio de imágenes de radar satelital, procesadas con el método InSAR (Interferometría de Radar de Apertura Sintética).

La Figura 3 corresponde a un mapa de velocidades, obtenido por InSAR, en base a una compilación de imágenes de la misión Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea (ESA), adquiridas entre marzo de 2022 y febrero de 2023. Como resultado, en el lado occidental del volcán (elipse de color rojo en el mapa) se observan áreas representadas en colores entre naranja – rojo, indicando desplazamientos positivos con respecto a la Línea de Observación del Satélite (LOS). Este patrón se interpreta como deformación o inflación en el flanco occidental del volcán, y ha sido detectado levemente desde agosto del año anterior y se mantiene hasta la actualidad.

Figura 3. Mapa de velocidades obtenido por el método InSAR, en base a imágenes Sentinel-1 de órbita ascendente en el volcán Cotopaxi, entre marzo 2022 y febrero 2023. Las velocidades registradas se representan de acuerdo a la escala de colores que se presenta en la parte inferior derecha del mapa.

De forma similar, los datos de posicionamiento (cGPS) demuestran que se continúa registrando desplazamientos entre las bases de monitoreo (instrumentos instalados en el volcán). Estos desplazamientos forman un patrón de inflación que se inició entre julio y agosto del año anterior y que se mantiene hasta el presente.

Figura 4. Serie temporal de las posiciones relativas entre las bases cGPS del volcán Cotopaxi VC1G y MORU, ubicadas en los flancos nororiental y suroccidental, respectivamente. Cada circunferencia en color azul representa un promedio de 4 días de las posiciones relativas entre las bases. El periodo resaltado en color rojo destaca la inflación registrada durante el periodo eruptivo del año 2015. La línea segmentada en color rojo señala las explosiones del 14 de agosto de ese mismo año. Finalmente, la zona remarcada en color amarillo resalta el patrón de inflación que se viene registrando en los cGPS desde el segundo semestre del 2022 hasta febrero de 2023.

En conclusión, la deformación observada por métodos geodésicos indica que a partir del año anterior el sistema volcánico fue perturbado por el ingreso de magma. Este ingreso presenta una velocidad de baja magnitud de 8 mm/año observado por los cGPS y de 15 mm/año en la zona de mayor deformación de acuerdo con InSAR; manteniéndose estable y sin presentar hasta el momento señales de aceleración.

Nubes y caídas de cenizas
El número de emisiones de ceniza del volcán Cotopaxi se ha incrementado significativamente, especialmente para los meses de diciembre y enero (Figura 5). Mientras que en octubre se registró apenas una emisión de ceniza y en la última semana de noviembre se registraron 5, durante los meses de diciembre y enero el número de emisiones de ceniza se incrementó hasta 27 y 38, respectivamente. Como consecuencia, la tasa de emisiones de ceniza del volcán Cotopaxi sobrepasó una emisión por día durante el mes de enero. En lo que va del mes de febrero, se han registrado 13 emisiones de ceniza en 13 días, indicando un promedio de una emisión de ceniza al día. En total, desde octubre 2022 se han registrado 84 emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi. Sin embargo, solo tres de ellas han sido lo suficientemente grandes como para causar afectación leve en las provincias de Pichincha y Cotopaxi.

Figura 5. Número de emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi desde octubre del 2022. El eje izquierdo marca el total de emisiones registradas cada mes (barras grises), mientras que el derecho indica la tasa diaria (línea negra, número de emisiones del mes dividido por el número de días). Para el mes de febrero se tomaron en cuenta las emisiones registradas hasta el 13 de febrero.

En paralelo, el Centro de Avisos de Cenizas Volcánicas de Washington (W-VAAC por sus siglas en inglés) ha reportado 105 nubes de ceniza desde el 21 de octubre de 2022. Los mayores alcances fueron observados para las nubes de ceniza asociadas a la actividad del 26 de noviembre, 20 de diciembre, 26 y 30 de enero, y 10 de febrero con más de 100 km de distancia desde el volcán. Por otro lado, las alturas máximas de las nubes de ceniza (> 1.5 km sobre el cráter) fueron registradas los días 26 de noviembre, 13, 17, 19 y 30 de enero, y 1 de febrero. Debido a esta actividad se reportó caída de ceniza desde varios sectores de los cantones Latacunga, Mejía, Rumiñahui y Quito (Figura 6).

Figura 6. Proyección de las alertas W-VAAC registradas desde el 23 de noviembre 2022 hasta el 13 de febrero de 2023 con los reportes de caída de ceniza recibidos en este periodo a través del grupo de vigías del volcán Cotopaxi, el Parque Nacional Cotopaxi y de los informes de la Secretaría de Gestión de Riesgos (figuras negras). Como se observa por los colores, la mayoría de las alertas se han dado desde finales de diciembre (colores amarillos a rojizos). Además, se observa la variabilidad de la dirección de los vientos para este periodo de tiempo, dándose una distribución radial de la ceniza.

La ceniza de estas caídas fue muestreada y el material recolectado preparado para su correspondiente análisis de laboratorio. En la Figura 7 se indica la evolución de los porcentajes de los componentes que conforman la ceniza del 21 de octubre, 26 de noviembre, 20 de diciembre y 19 de enero. Los resultados muestran un continuo incremento en el aporte del material juvenil (material asociado al magma que está generando la actividad volcánica en superficie).

Figura 7. Evolución del contenido de material juvenil (material derivado del magma en erupción) en negro y accidental (material volcánico viejo) en rojo observado en las fracciones de 0.125 mm de las muestras de ceniza recolectadas mensualmente. En la parte inferior se indican unos ejemplos de material juvenil (café, negro a gris brilloso) y material accidental (opaco, oxidado).

Termografía
Durante el último sobrevuelo realizado el 2 de febrero de 2023 se obtuvieron nuevas secuencias termales del volcán. Las temperaturas obtenidas en la columna de ceniza son las más altas (52 °C) detectadas desde el inicio de la erupción el 21 de octubre de 2022. No se observaron anomalías en las grietas del glaciar, y los campos fumarólicos no han cambiado su temperatura habitual (aprox. 30 °C).

Figura 8. Izquierda: fotografía de rango visible desde el flanco sur del volcán Cotopaxi. Derecha: Imagen térmica correspondiente donde se puede observar en colores amarillos las zonas con mayor temperatura.

Desgasificación y medidas de dióxido de azufre (SO₂)
Desde octubre 2022 se observa un incremento progresivo en los valores de flujo de SO₂ diario obtenidos gracias a la red de instrumentos DOAS, los mismos que se intensificaron en diciembre (Figura 9) y disminuyen levemente desde enero 2023. Los valores altos de flujo de SO₂ y números de medidas válidas registrados desde octubre 2022 son similares a los registrados durante la erupción de 2015. Estos valores altos también son detectados por el sensor satelital TROPOMI (Sentinel-5SP). En el panel intermedio de la Figura 9 se muestra las emisiones de SO₂ medidas en la atmósfera alrededor del Cotopaxi por este instrumento satelital. Desde octubre se registra este gas en la atmósfera llegando a valores altos desde finales de noviembre hasta mediados de enero, posteriormente los valores se reducen (hasta 14 de febrero; Figura 10). Al comparar los datos de gases con las alturas máximas de las columnas de emisión se constata que la red DOAS tiene mejor detección para las columnas de menor altura, mientras que el satélite observa mejor las emisiones de SO₂ asociado a columnas más altas.

La Figura 9 también presenta el registro de las observaciones de brillo en el cráter y de anomalías termales gracias a imágenes satelitales y las cámaras visuales del IG-EPN. Estas no se han presentado desde el mes de febrero, posiblemente debido a las condiciones de nubosidad alrededor del cráter del volcán.

Figura 9. Superior: Altura de las emisiones de gas, en azul, y de ceniza, en rojo, del volcán Cotopaxi, observadas gracias a la red de cámaras visuales instaladas alrededor del volcán. Registro de brillo y anomalías termales en el cráter.

Intermedio: Masa de SO₂ registrada por el instrumento satelital TROPOMI (fuente MOUNTS). Inferior: Máximo flujo de dióxido de azufre (SO₂) diario registrado en las 4 estaciones del volcán Cotopaxi (Refugio Norte, Refugio Sur, Cami y San Joaquín). Actualizado hasta el 8 de febrero 2023.

Las imágenes de TROPOMI permiten generar un mapa de la distribución promedio de SO₂ en la atmósfera. Se ha realizado una superposición de las imágenes para un periodo mensual. En la Figura 10 se observa un incremento progresivo de la cantidad de SO₂ emitido por el volcán Cotopaxi hasta diciembre 2022 y una ligera disminución durante el mes de enero y febrero 2023 (no en la imagen). Además, se observa la emisión de SO2 para los volcanes Reventador y Sangay que también se encuentran en erupción.

Figura 10. Masa de SO₂ presente en la atmósfera sobre los volcanes Cotopaxi, Sangay y Reventador. Las imágenes representan la emisión promedio mensual (Base Google Engine Code Editor, Script: C. Laverde-SGC).

La medición de especies gaseosas mayoritarias con el equipo MultiGAS han mostrado un cambio en la tendencia de las razones (CO₂/SO₂ y SO₂ /H₂S). Dicho cambio responde a una inyección de nuevo magma, más rico en CO₂ y SO₂ en el conducto del volcán (Figura 11). Este parámetro se conjuga con la observación de mayor porcentaje de material juvenil en las muestras de ceniza, así como el aumento de la temperatura de la columna de emisión. Las especies gaseosas mayoritarias medidas por este instrumento son: agua - H₂O, dióxido de carbono - CO₂, dióxido de azufre - SO₂ y ácido sulfhídrico - H₂S.

Figura 11. Fotografía de la columna de gas medida durante el sobrevuelo del 2 de febrero de 2023, en el recuadro se puede observar los picos de los gases volcánicos (SO₂, H₂S) detectados, a partir de los cuales se obtienen las diferentes razones: CO₂/SO₂ y SO₂ /H₂S.

Interpretación de datos

En base a la información disponible, se concluye que el volcán Cotopaxi tiene una actividad eruptiva de nivel moderado. El análisis conjunto de los diferentes parámetros de vigilancia muestra que la actividad reciente del Cotopaxi está provocada por la presencia de magma en el conducto volcánico.

Los datos de vigilancia indican un incremento paulatino de la actividad superficial e interna. La superficial se caracteriza por la emisión de columnas de gases y ceniza alcanzando hasta un máximo de 3000 metros sobre el nivel de la cumbre (msnc). Los gases magmáticos, especialmente el SO₂ son abundantes en la pluma volcánica. A nivel interno, la sismicidad sigue dominada por sismos de tipo LP y VLP y episodios de tremor cada vez más energéticos; mientras que la deformación muestra una leve tendencia inflacionaria detectable en los flancos del volcán asociado al ascenso de magma nuevo reconocible en las partículas de ceniza.

Pronósticos a corto plazo de la actividad del volcán Cotopaxi
(Actualización 15/02/2023)

Nota de descargo: Los pronósticos a corto plazo se definen en función de la evolución de la actividad reciente del volcán Cotopaxi y presentan los principales fenómenos susceptibles de producirse. El grupo técnico-científico del Instituto Geofísico de la EPN actualiza periódicamente estos pronósticos para un periodo de días a semanas. En el caso de un proceso aproximadamente estacionario, no habrá cambios en los pronósticos. Los pronósticos están sujetos a cambios rápidos si se detectan anomalías en los parámetros de vigilancia volcánica. Los fenómenos naturales como las erupciones volcánicas son impredecibles en cuanto a su magnitud y evolución, por lo que los pronósticos son sólo una guía para la toma de decisiones por parte de las autoridades y del público. Los pronósticos pueden diferir de los escenarios de los mapas de amenaza volcánica en función de las condiciones actuales. El orden de los pronósticos no está basado en cálculos sino en función de las conclusiones de la evaluación de la actividad reciente del volcán.

Pronósticos a corto plazo de la actividad del volcán Cotopaxi

1. Más probable: se mantiene el nivel de actividad moderado con columnas eruptivas <4 km sobre el cráter y caídas de ceniza a nivel cantonal (principalmente Latacunga y Mejía), dependiendo de la dirección y velocidad del viento. Lahares secundarios pequeños a moderados pueden formarse por la removilización de la ceniza recién depositada debido a fuertes lluvias o derretimiento de nieve en las zonas altas del volcán. Escenario referencial en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenario 1 (índice de explosividad volcánica VEI1-2); actividad histórica similar: 2015.
2. Menos probable: aumento gradual de la actividad a un nivel alto con columnas eruptivas de altura entre 4-8 km sobre el cráter y caídas de ceniza a nivel provincial (principalmente Cotopaxi, Pichincha y Napo), posibles explosiones y lahares secundarios en las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi. Escenario referencial en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenario 2 (índice de explosividad volcánica VEI2-3); actividad histórica similar: 1853-1854.
3. Muy poco probable: aumento rápido y significativo de la actividad interna y superficial del volcán con columnas eruptivas altas (>8 km sobre el cráter) y caídas de ceniza a nivel nacional, flujos piroclásticos y lahares primarios procedentes del derretimiento parcial del glaciar. Escenarios referenciales en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenarios 3 y 4 (índice de explosividad volcánica VEI≥3); actividad histórica similar: 1877.

Elaborado por:

Francisco J. Vásconez, Marco Almeida, Anais Vásconez, Marco Yépez, Pablo Palacios, Benjamin Bernard, Silvana Hidalgo.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), es la entidad oficial a cargo del monitoreo de fenómenos sísmicos y volcánicos en nuestro país, y en el 2023 cumple 40 años desarrollando esta tarea con constancia y profesionalismo. Desde mediados de octubre del año pasado el volcán Cotopaxi experimenta un nuevo proceso eruptivo, que si bien por ahora se ha mantenido en baja magnitud, ha provocado algunas caídas de ceniza que alcanzaron incluso a la parte sur de la ciudad de Quito.

Este nuevo proceso eruptivo ha generado mucha incertidumbre y dudas entre la población. El IG-EPN, fiel a su misión, se siente comprometido en informar y dar a conocer a la ciudadanía qué está pasando con el volcán. Es por esto que, a partir del viernes 03 de febrero de 2023, y gracias a la organización y apoyo logístico de la Gobernación de Cotopaxi, se inició un ciclo de charlas semanales dirigidas a la población (Figura 1). Las charlas en principio empezaron en el auditorio de la ESPE, pero se espera que se vuelvan itinerantes, llegando a los barrios y caseríos aledaños al volcán.

Figura 1.- El Dr. Pablo Palacios, del área de Sismología del IG-EPN, habla sobre el estado actual del volcán Cotopaxi. (Fotos: D. Sierra)

El objetivo de las charlas es mantener a la población informada sobre la actividad del volcán Cotopaxi, pero a su vez visibilizar los esfuerzos del IG-EPN en las tareas de vigilancia volcánica. Este esfuerzo busca crear un acercamiento con la comunidad para solventar las dudas de la gente sobre el proceso eruptivo en curso.

Figura 2.- Cartel Informativo sobre la Inauguración del Ciclo de Charlas en el Auditorio de la ESPE (Póster: DRI/EPN)

El evento inaugural contó con la intervención del Dr. Pablo Palacios, del área de Sismología del IG-EPN, quien habló del estado actual del volcán. La Charla Plenaria la impartió la MSc. Patricia Mothes, quien habló de la historia eruptiva del volcán Cotopaxi. Finalmente, se procedió a un conversatorio abierto donde los expertos pudieron responder las dudas de la ciudadanía.

Figura 3.- La MSc. Patricia Mothes, Jefa del Área de Vulcanología del IGEPN, hace una ponencia sobre la actividad histórica del volcán Cotopaxi y habla con los principales medios de prensa de Latacunga y el país. (Fotos: D. Sierra)

El ciclo de charlas contó con la presencia del Gobernador de Cotopaxi, Miembros de las Fuerzas Armadas, Secretaría de Gestión de Riesgo, Bomberos y otros distinguidos participantes cuya presencia dio realce al evento.

Figura 4.- El Dr. Daniel Sierra, del Área de Vulcanología del IG-EPN, responde las dudas de los asistentes al evento. (Fotos: Gobernación de Cotopaxi / P. Mothes / IG-EPN)

Para quienes no pudieron asistir al evento, pueden verlo en el siguiente enlace: https://fb.watch/iwXbyWZF8b/

D. Sierra, P. Palacios, P Mothes
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional