Reseña del Área de Desarrollo del Instituto Geofísico
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Uno de sus objetivos fundamentales es el monitoreo sísmico permanente de la actividad de origen tectónico y volcánico del territorio nacional.

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Volcanes

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Los volcanes activos son observados a través de diversas tecnologías.

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La tecnología comprende un conjunto de teorías y técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico. No es de sorprenderse que a diario aparezcan nuevas técnicas y revolucionarias teorías que permitan que la tecnología avance a pasos agigantados, facilitando procesos y resolviendo problemas dentro de diversas áreas del quehacer de la comunidad en general.


Desde su creación, el IG ha visto la necesidad de utilizar instrumentos que le permitan realizar una precisa vigilancia tanto en sísmica como en varios otros parámetros relacionados al vulcanismo.

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Entre el 28 de mayo y 1 de junio de 2024, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), participó en el taller CONVERSE (Convergiendo con equidad en la ciencia de las erupciones, por sus siglas en inglés) que es organizado por el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Nuevo México (Albuquerque-Estados Unidos), con financiamiento de la National Science Foundation (NSF).

Dicho taller tiene como objetivo hacer una colaboración entre instituciones académicas y con el soporte científico del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) y el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, entre otras; para un ejercicio en el cual se construyó un escenario eruptivo. Caso de estudio: Volcán Cotopaxi.

En base a la construcción de un escenario eruptivo se analizan los cambios y evolución de los patrones de comportamiento del volcán, como son: sismicidad, deformación, desgasificación, mineralogía, actividad superficial, etc.

El escenario eruptivo va desde una etapa en la que el volcán entra en agitación, incrementa su actividad y termina en una erupción VEI=4 (Índice de explosividad volcánica=4), la magnitud de erupción del ejercicio es incluso mayor a la última ocurrida en junio del 1877. (VEI=3).

También asistieron investigadores de Columbia University, Michigan Technological University, University of South Florida, Arizona State University, University of Hawaiʻi, The University of Tulsa, Boise State University, entre otras.

Más información del Proyecto CONVERSE: https://conversecenter.org/

 

M. Córdova, P. Mothes, S. Hernandez
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Las crónicas de la erupción del 26 de junio de 1877 describen cómo fue la última erupción de gran impacto del Cotopaxi. El padre Luis Sodiro en 1877 y el naturalista Teodoro Wolf en 1878 describen detalles muy relevantes de esta erupción que nos dan una idea bastante clara de cómo se desarrolló el evento y la magnitud de la afectación causada. Más recientemente, las investigaciones geológicas realizadas por el IG-EPN y otros científicos en el Cotopaxi han complementado esta información; de este modo, podemos imaginar qué es lo que se puede esperar en caso de una erupción futura.

Sabemos por las crónicas que antes de la erupción “grande”, el volcán ya emitía material incandescente, nubes de gases y ceniza de manera esporádica. Las señales premonitoras se acentuaron a partir de enero de 1877 con “bramidos y ruidos subterráneos” que se hicieron paulatinamente más frecuentes. Incluso, el día previo a la erupción, material incandescente acompañado de una nube de ceniza de gran altura salió del volcán y llegó hasta Quito, convirtiendo el día en noche en Machachi.

La erupción del Cotopaxi de 1877
Figura 1.- El volcán Cotopaxi en 1872, previo a la gran erupción de 1877. Ilustración realizada por Rafael Troya. Se aprecia la cara sur del volcán, vista desde Mulaló, presentando una ligera emisión de gases.


A pesar de ello, no fue hasta el 26 de junio de ese año que la erupción grande ocurrió. Desde aproximadamente las 06h00 (tiempo local) una enorme columna de gases y ceniza ascendió desde el cráter, dispersándose en la atmósfera. Pronto la ceniza llegó a Quito, donde el cielo se obscureció por completo asemejando la noche. La obscuridad envolvió también otras zonas como Latacunga y Papallacta, aunque en esta última la duración de la penumbra fue menor. Para zonas más distales como Guayllabamba y Ambato los efectos fueron mucho más leves, sintiéndose el ambiente bastante polvoroso por la presencia de ceniza.

Los “cañonazos” y “detonaciones” provenientes del volcán se escucharon en Quito y Latacunga, pero también en zonas tan distantes como Guayaquil. Este fenómeno no era algo nuevo: se sabe que en la erupción de 1744 se escucharon los ruidos provenientes del volcán hasta Pasto y Popayán (Colombia).

En pocas horas, la erupción fue ganando vigor por lo que flujos piroclásticos empezaron a formarse y descendieron por prácticamente todos los flancos del volcán. Según el relato de Wolf, este proceso fue similar a “la espuma de una olla de arroz que al fuego repentinamente comienza a hervir y derramarse”. Estas nubes ardientes de gas y ceniza se desplazaron rápidamente sobre el glaciar, derritiendo importantes porciones de este y generando enormes flujos de lodo o lahares. Cuando leemos las crónicas hay que ser cautelosos, pues a la época la nomenclatura de muchos de los fenómenos volcánicos era distinta a la que tenemos hoy en día. Así, muchas veces se hace referencia a estos flujos de lodo como “las avenidas de agua y lodo” o incluso se los denomina “flujos de lava”, pese a que la descripción coincide perfectamente con lo que hoy se conoce como un lahar.

Las películas y la cultura popular en general nos han condicionado a asociar las erupciones volcánicas casi exclusivamente con flujos de lava y, si bien este fenómeno pudiera presentarse para el caso del Cotopaxi, se estima que los flujos de lava serían relativamente lentos y se quedarían restringidos a las proximidades del cráter y en todos los casos dentro del Parque Nacional Cotopaxi. Algo similar sucede con las “rocas voladoras” o más propiamente llamadas proyectiles balísticos. Este tipo de fenómenos necesariamente se verían restringidos a la zona más proximal al cráter, es decir unos 2 o 3 km a la redonda, siendo por tanto imposible que alcancen poblaciones como Latacunga o el Valle de los Chillos.

El verdadero peligro que esconde la emisión de material incandescente está en la rápida fusión del hielo, que desencadenó el descenso de gigantescos lahares. Los lahares descendieron cargando abundantes bloques de roca y trozos de hielo, inundando las principales quebradas del volcán y encaminándose por los tres drenajes principales. Los lahares no son flujos de alta temperatura que calcinen todo a su paso, al contrario, son de temperaturas relativamente bajas, si acaso pueden llegar a ser “tibios”. Lo que los hace peligrosos es su enorme volumen, su consistencia similar al concreto fresco y su gran rapidez, pudiendo alcanzar los centros poblados con velocidades de 40-50km/h. El impacto de estos flujos contra las casas podría destruirlas o dejarlas completamente enterradas.

La erupción del Cotopaxi de 1877
Figura 2.- Representación artística de la erupción del Cotopaxi de 1877. Ilustración de D. Sierra (IG-EPN) 2023. La ilustración muestra flujos piroclásticos descendiendo por los flancos del volcán, derritiendo el hielo y formando gigantescos lahares que alcanzan zonas pobladas. Las espesas caídas de ceniza han convertido el día en tinieblas.


Sabemos por las investigaciones geológicas que los flujos de lodo producidos durante la erupción de 1877, pudieron tener volúmenes de entre 60 a 80 millones de metros cúbicos de material en cada uno de sus drenajes principales: río Pita al norte, río Cutuchi al sur y río Tamboyacu al este. ¿Cómo podemos entender este número? ¿Recuerdan los flujos de lodo que descendieron en el sector de La Gasca- Quito en 2022? Aquellos flujos tumbaron las paredes de algunas casas y se llevaron consigo árboles, vehículos y produjeron casi 30 víctimas fatales. Pues, los flujos provocados por una erupción del Cotopaxi pueden ser hasta 800 veces más voluminosos que el aluvión de la Gasca en cada uno de los drenajes.

Las crónicas escritas detallan como el flujo lahárico de 1877 arrasó con los puentes localizados en los ríos Culchi y Cutuchi, en Píllaro, Patate, Baños y Agoyán; así mismo, destruyó los molinos y haciendas que estaban a su paso. Gran parte de los caseríos localizados entre el volcán y Latacunga fueron enterrados por el lodo. No se tiene estimaciones claras de cuántas víctimas causó, pero se cree que solo en el distrito de Latacunga, hubo al menos 300 fallecidos.

La erupción del Cotopaxi de 1877
Figura 3.- Mapa del volcán Cotopaxi, mostrando las zonas de inundación por flujos de lodo o lahares tras la erupción de 1877. Se observa los flujos que se dirigen al norte (río Pita y río Pedregal) y los que se juntan al sur en el río Cutuchi, que baña la ciudad de Latacunga. Elaborado por T. Wolf (1978). Nótese que el Norte se encuentra dispuesto hacia la izquierda del mapa.


Las crónicas nos recuerdan que a lo largo del drenaje del río Pita (hacia el norte) la afectación fue menor ya que en ese entonces el Valle de Los Chillos era una zona poco poblada. Los lahares alcanzaron el sector de Cashapamba y Los Chillos, destruyendo molinos, obrajes y talleres varios. Los flujos del norte siguieron su paso hasta desembocar en el Océano Pacífico a través del río Esmeraldas.

De igual manera hacia el flanco oriental, los lahares descendieron por los ríos Verde, Verdeyaku y alcanzaron Puerto Napo, destruyeron muchas casas asentadas en las riberas de los ríos Jatunyaku y Napo hasta llegar a Puerto Misahuallí. El flujo se llevó embarcaciones, cabezas de ganado y cobró la vida de al menos 20 personas.

En los días posteriores continuó la emisión de gases y ceniza; paulatinamente, el volcán fue retomando la calma y la población empezó la larga tarea de la reconstrucción.

Entre agosto y diciembre del 2015 el Cotopaxi atravesó un proceso eruptivo de tamaño pequeño, que produjo caídas de ceniza, especialmente hacia el occidente del volcán, y pequeños flujos de lodo (lahares secundarios) cuyo corto alcance produjo únicamente afectación al interior del Parque Nacional Cotopaxi. Más recientemente, desde octubre de 2022, el Cotopaxi mantuvo un proceso eruptivo que se extendió a lo largo de casi 8 meses. Al momento, el volcán está regresando paulatinamente a sus niveles de base.

Estas dos erupciones recientes, aunque han sido de baja magnitud, son un recordatorio para todos de que el volcán sigue activo y constituye una potencial amenaza. No tenemos certeza de cuándo ocurrirá, pero sí podemos estar seguros de que el Cotopaxi volverá a tener una erupción grande en el futuro. Es por esto que lo más importante es permanecer informados, prepararnos y conocer los riesgos en nuestra localizad. Pero, sobre todo, no debemos olvidar los sucesos que ha registrado la historia.

Conoce el mapa de potenciales amenazas 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/


Modificado por última vez el 25/06/2024.


Autores: D. Sierra, M. Córdova, S. Hidalgo, D. Andrade.
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

 

Del 12 al 14 de junio de 2024, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron varios trabajos en la zona del cantón Guamote, provincia de Chimborazo. El objetivo fue instalar nuevos equipos al noroeste del volcán Sangay con el fin de complementar la red de vigilancia del mismo.

El 13 de junio se realizó la instalación de una estación DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy, por sus siglas en inglés) permanente que permite la medición de flujo de dióxido de azufre (SO2) (Fig. 1). El SO2 es un gas magmático cuyo flujo se utiliza a nivel mundial para la vigilancia volcánica. Esta nueva estación se instaló con equipos donados por USGS/VDAP y entra a formar parte de la red internacional NOVAC (Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Changes).

Instalación de una nueva estación DOAS permanente y cámara de vigilancia para el monitoreo del volcán Sangay
Figura 1.- Trabajos de instalación y adecuación de la estación DOAS permanente para la medición de SO2 (Fotos: E. Telenchana/IG-EPN).


También se instaló una cámara en rango visible (Fig.2) para la vigilancia de la actividad superficial del volcán Sangay desde otro ángulo. Este equipo cuenta con transmisión en tiempo real y permitirá observar las emisiones de ceniza que se dirigen hacia el oeste del volcán, siempre que las condiciones del clima lo permitan.

Instalación de una nueva estación DOAS permanente y cámara de vigilancia para el monitoreo del volcán Sangay
Figura 2.- Colocación de la cámara de vigilancia para el monitoreo de la actividad superficial (Fotos: S. Hidalgo/IG-EPN).


Adicionalmente se realizó el mantenimiento a la estación sísmica presente en la zona.

Por otro lado, los días 12 y 14 de febrero de 2024, el equipo de vulcanólogos del IG-EPN midió el flujo de SO2 en la pluma que se encontraba encima de la carretera que une a la parroquia Cebadas con la comunidad de Cashapamba. Esta medición se efectúa con ayuda de un equipo DOAS Móvil (Fig. 3) mediante un telescopio adaptado al retrovisor del vehículo. La técnica DOAS se basa en la absorción de ciertas longitudes de onda de la luz, permitiendo medir la concentración del gas a lo largo de la ruta trazada y conocer los límites y la concentración de la nube de gas.

Instalación de una nueva estación DOAS permanente y cámara de vigilancia para el monitoreo del volcán Sangay
Figura 3.- Medición de SO2 mediante DOAS Móvil en el sector de Cashapamba (Fotos: E. Telenchana/IG-EPN 2024).


Finalmente, se realizó la recolección de ceniza y el mantenimiento del cenizómetro (Fig. 4) ubicado en la estación de Picavos. La muestra obtenida corresponde a las caídas de ceniza ocurridas entre el 10 de mayo y el 13 de junio de 2024 (34 días). Los resultados muestran que corresponde a una caída de ceniza leve.

Instalación de una nueva estación DOAS permanente y cámara de vigilancia para el monitoreo del volcán Sangay
Figura 4.- Recolección de ceniza y mantenimiento del cenizómetro de Picavos (Fotos: S. Hidalgo y E. Telenchana/IG-EPN).


El volcán Sangay mantiene al momento una actividad tanto interna como externa catalogada como alta sin cambios, que se caracteriza por la ocurrencia de varias explosiones al día y emisión de material piroclástico que desciende por la quebrada sureste hasta unos 800 m bajo el nivel del cráter. El IG-EPN mantiene la vigilancia del volcán e informará oportunamente si se registran cambios importantes en su actividad.

Como citar este reporte/How to cite this report: Telenchana E., Hidalgo S., Vásconez F. Cisneros C., Pinajota E. (2024) INSTALACIÓN DE UNA NUEVA ESTACIÓN DOAS PERMANENTE Y CÁMARA DE VIGILANCIA PARA EL MONITOREO DEL VOLCÁN SANGAY del 17/06/2024.

 

E. Telenchana, S. Hidalgo, F. Vásconez. C. Cisneros, E. Pinajota
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Entre el 3 y 6 de junio de 2024, 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.

Campaña de gravimetría en el volcán Cotopaxi
Figura 1. Gravímetro Scintrex CG-5, tomando medidas de gravimetría en los puntos de control ubicados en los flancos oriental, sur y occidental del volcán Cotopaxi junto a una estación DOAS (fotografía superior, inferior izquierda e inferior derecha, respectivamente).


El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional extiende un profundo agradecimiento al personal de Aglomerados Cotopaxi S.A., Hostería San Joaquín, Refugio de Montaña Cotopaxi Cara Sur, Parque Nacional Cotopaxi; que apoyaron a los técnicos del IG-EPN para realizar esta tarea.


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

En días pasados, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, recibió la visita de expertos vulcanólogos del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS). Durante la vista se dio un intercambio de conocimientos en las labores de campo y de laboratorio.

Los dos visitantes son: Dr. James Vallance y Dr. Nathan Anderson, miembros del Cascades Volcano Observatory (CVO-USGS) en Vancouver (WA), Estados Unidos.

La visita duró dos semanas, y en este tiempo se realizaron principalmente trabajo de campo en los alrededores del volcán Cotopaxi. Los principales objetivos de la investigación fueron analizar las condiciones eruptivas que generaron dos inmensos lahares en tiempos prehispánicos; mientras que, de la mano, estuvo también la identificación de los productos de algunas de las más grandes erupciones de este volcán, y para ello la recolección de muestras representativas destinadas a profundizar otros estudios relacionados con la identificación de precursores eruptivos de erupciones pasadas, con miras a conocer las implicaciones de futuras reactivaciones.

La visita de los expertos fue muy satisfactoria y constituye una de las colaboraciones a largo plazo que se ha mantenido a través del Programa de Asistencia a Desastres Volcánicos del Servicio Geológico de Estados Unidos (VDAP-USGS) y de la Agencia para el Desarrollo Internacional de Estados Unidos (USAID).

Perfil del Dr. James Vallance: https://www.usgs.gov/staff-profiles/james-w-vallance
Perfil del Dr. Nathan Anderson: https://www.usgs.gov/media/images/nathan-andersen


A continuación, se muestra un anexo fotográfico de los trabajos de campo:

P. Mothes, M. Córdova, F. Naranjo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional