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

Con los volcanes Cotopaxi, Reventador y Sangay en erupción (Fig. 1) y varios más que a veces presentan agitaciones internas y fumarolas en superficie, es importante calificar su actividad acorde a los resultados de la vigilancia volcánica. El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), como ente oficial de la vigilancia volcánica en Ecuador, ha desarrollado un sistema basado en varios parámetros para caracterizar la actividad interna y superficial de los volcanes ecuatorianos. Como cada volcán tiene características propias, los niveles de “actividad interna” y “actividad superficial” no son idénticos para todos. A continuación, se describe de manera general cómo se califica la actividad de los volcanes ecuatorianos.

Figura 1.-Los tres volcanes en erupción en Ecuador en 2023, las imágenes muestran actividad eruptiva en Cotopaxi (23/02/2023), Reventador (25/02/2023) y Sangay (04/01/2023). Las tomas corresponden a las cámaras fijas del IG-EPN.

La actividad interna
La actividad interna de los volcanes ecuatorianos es evaluada con varias técnicas o ciencias que tienen como objetivo detectar la presencia y el movimiento de fluidos (magma o gas) dentro del edificio volcánico. La principal herramienta utilizada a nivel mundial y para el Ecuador es la sismología, que permite detectar y caracterizar fenómenos de diferentes tipos (sismos relacionados a apertura de fracturas, movimiento de fluidos, vibraciones sostenidas), mediante el uso de sismómetros ubicados en los flancos del volcán. También se utilizan las técnicas de geodesia, que permite observar cambios en la forma del volcán (inflación o deflación) con el uso de GPS continuos de alta resolución e inclinómetros. Existen otras técnicas complementarias, como por ejemplo la gravimetría, pero éstas (sismología y geodesia) son las más importantes para el diagnóstico de la actividad interna (Tabla 1).

Tabla 1.- Niveles de actividad Interna para los volcanes del Ecuador.

Actividad superficial
La actividad superficial se relaciona con los productos emitidos por el volcán; igualmente se utilizan varias técnicas para detectar y caracterizar los fenómenos observados en superficie. Las emisiones de gas son cuantificadas gracias a instrumentos en el campo (DOAS, Multigas) y satélites. Las emisiones de ceniza son identificadas y caracterizadas en las imágenes de las cámaras instaladas en la cercanía del volcán y también desde satélites. Las explosiones son detectadas mediante el uso de sensores acústicos instalados en el campo. El calor emitido por los fenómenos volcánicos (proyectiles balísticos, flujos de lava o piroclásticos) es evaluado con cámaras de rango infrarrojo y desde satélites. Finalmente, los lahares son detectados mediante redes de sensores sísmicos, acústicos y cámaras.

El IG-EPN califica la actividad superficial en función de un conjunto de parámetros de vigilancia y fenómenos en superficie (Tabla 2).

Tabla 2.- Niveles de actividad Superficial para los volcanes del Ecuador.

¿Qué significa la tendencia?
Adicionalmente se califica la tendencia de esta actividad en base a su evolución a corto plazo (días a semanas). La tendencia sin cambio significa que no se observan cambios significativos, mientras que las tendencias ascendente o descendente indican que los parámetros de vigilancia han experimentados una aceleración o desaceleración en los últimos días. La tendencia es más variable que los niveles de actividad ya que dentro de un nivel pueden producirse frecuentes altos y bajos (Fig. 2).

Figura 2.- Esquema ilustrando los cambios en la tendencia de un parámetro de monitoreo volcánico.

¿Por qué decimos que la actividad superficial actual del Cotopaxi es moderada y al mismo tiempo que la erupción es pequeña?
Es importante no confundir el nivel de actividad superficial y el tamaño de la erupción. Desde el 21 de octubre de 2022, el volcán Cotopaxi ha empezado un nuevo periodo eruptivo. La actividad superficial del Cotopaxi ascendió de un nivel de actividad superficial bajo (solo columnas de gas <1 km sobre el nivel del cráter) a moderado (columnas de emisión de gas y ceniza <3 km sobre el nivel del cráter, caída de ceniza a nivel cantonal como único fenómeno volcánico que repasa los límites del cráter, anomalías térmicas limitadas a la zona del cráter). Sin embargo, el hecho de que el tamaño de esta erupción sea calificado como pequeño puede causar confusión.

Para entender esta diferencia debemos conocer la escala más utilizada a nivel mundial para calificar el tamaño de una erupción explosiva, el cual es el Índice de Explosividad Volcánica (VEI, por sus siglas en inglés) definido por Newhall y Self en 1982 (Fig. 3).

Figura 3.- Índice de Explosividad Volcánica, mostrando el volumen de material piroclástico (modificado de Wikipedia).

Este índice tiene como principales criterios el volumen de material piroclástico (fragmentos de magma y rocas de tamaño de ceniza, lapilli y bloques). Una erupción con un volumen inferior a 0.00001 km³ de material emitido (equivalente a 1 428 volquetas de 7 m³ o 4 piscinas olímpicas) tiene un VEI de 0 y es calificada como no-explosiva.

Una erupción con un volumen de 0.00001 a 0.001 km³ de material emitido tiene un VEI de 1 y es calificada como pequeña. La erupción actual del Cotopaxi ha emitido aproximadamente 0.00017 km3 hasta el mes de febrero de 2023 lo que permite calificarla con VEI de 1.

Por otra parte, una erupción con un volumen de 0.001 a 0.01 km³ de material emitido corresponde a un VEI de 2 y es calificada como moderada. Durante la erupción de 2015, el Cotopaxi emitió aproximadamente 0.0012 km³ de material lo que permitiría calificar su erupción como VEI de 2 (Bernard et al., 2016). Según estudios recientes, la erupción del 26 de junio de 1877 que tiene un VEI de 3 que la califica como una erupción moderada a grande mientras que la erupción del Cotopaxi del 30 de noviembre al 2 de diciembre 1744 tiene un VEI de 4 y se califica como una erupción grande (Pistolesi et al., 2011). Hay que indicar que en tiempos pre-históricos (antes de 1532, con la llegada de los españoles) ocurrieron erupciones muy grandes con VEI de 5 y 6 en el Cotopaxi (Hall y Mothes, 2008).

El Cotopaxi atraviesa un nuevo proceso eruptivo y lo más importante es permanecer informados y prepararse. Conoce el mapa de potenciales amenazas en caso de una erupción moderada a grande del Volcán Cotopaxi. ¿Dónde queda tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿La escuela de tus niños?

Explora el mapa interactivo: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
Encuentra información importante sobre qué hacer frente a una erupción: https://alertasecuador.gob.ec/

Referencias

• Bernard, B., Battaglia, J., Proaño, A., Hidalgo, S., Vásconez, F., Hernandez, S., & Ruiz, M. (2016). Relationship between volcanic ash fallouts and seismic tremor: Quantitative assessment of the 2015 eruptive period at Cotopaxi volcano, Ecuador. Bulletin of Volcanology, 78(11), 80. https://doi.org/10.1007/s00445-016-1077-5.
• Hall, M., & Mothes, P. (2008). The rhyolitic–andesitic eruptive history of Cotopaxi volcano, Ecuador. Bulletin of Volcanology, 70(6), 675–702. https://doi.org/10.1007/s00445-007-0161-2.
• Newhall, C. G., & Self, S. (1982). The volcanic explosivity index (VEI) an estimate of explosive magnitude for historical volcanism. Journal of Geophysical Research: Oceans, 87(C2), 1231–1238. https://doi.org/10.1029/JC087iC02p01231.
• Pistolesi, M., Rosi, M., Cioni, R., Cashman, K. V., Rossotti, A., & Aguilera, E. (2011). Physical volcanology of the post–twelfth-century activity at Cotopaxi volcano, Ecuador: Behavior of an andesitic central volcano. Geological Society of America Bulletin, 123(5–6), 1193–1215. https://doi.org/10.1130/B30301.1.

B. Bernard, D. Sierra
Corrector de Estilo: G. Pino
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

(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

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