Dentro de las tareas de vigilancia de las amenazas volcánicas en el Ecuador, 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 en una red ya definida y permiten evaluar cambios internos en el volcán, para este efecto se emplea un gravímetro relativo.
Los resultados se evalúan complementariamente con el resto de los parámetros de monitoreo que se vigilan permanentemente en el volcán como son: sismicidad, deformación, desgasificación, termografía y actividad superficial.

Las mediciones de gravimetría permiten estimar parámetros como: movimiento de magma, volumen de magma, profundidad y distancia desde el punto de medida y densidad del magma. Para el procesamiento de estos datos es necesario la deformación del volcán, por lo que se instaló una estación temporal GNSS para complementar esta información.
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional extiende un profundo agradecimiento al personal de Aglomerados Cotopaxi S.A., Hostería Hacienda San Joaquín y funcionarios Parque Nacional Cotopaxi, que apoyaron a los técnicos del IG-EPN para realizar esta tarea.

Figura 1. Campaña de medidas con el gravímetro Scintrex CG-5, en los puntos de control del volcán Cotopaxi.

Figura 2. Instalación de una estación GNSS temporal en el volcán Cotopaxi.

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

El 22 de septiembre de 2023, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron el mantenimiento de la red de cenizómetros ubicados en las comunidades aledañas al volcán Cotopaxi, en las Provincias de Pichincha y Cotopaxi.

Trabajo de campo

El volcán Cotopaxi, ubicado en la provincia del mismo nombre, es uno de los volcanes más peligrosos del país. Actualmente, el nivel de actividad superficial del volcán es considerado como bajo respecto a meses anteriores. Los técnicos han venido realizando la recolección de ceniza y el mantenimiento de la red de cenizómetros de manera periódica desde el inicio de su más reciente periodo eruptivo en octubre de 2022. Mientras que entre noviembre y julio los técnicos del IG-EPN recolectaron entre 20 y 30 muestras de ceniza en cada recorrido, la más reciente visita tuvo como objetivo solamente hacer el mantenimiento de los cenizómetros para mantener la red operativa, ya que no se han presentado emisiones de ceniza en los últimos meses.

Los cenizómetros se encuentran ubicados en lugares como Machachi (La María, Tesalia, San Miguel-El Pedregal, Santa Ana-El Pedregal, Libertad, Jambelí, Aloag), el Parque Nacional Cotopaxi (Acceso Norte, Tambopaxi, Refugio, La Pradera, Limpiopungo, Mariscal Sucre, Carretera), Latacunga (Santa Rita, San Agustín de Callo, San Ramón, Mulaló, Latacunga Centro, El Progreso, Tiopullo, Estación Cotopaxi).

Figura 1. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del cantón Machachi por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez/IG-EPN).

Los cenizómetros son recipientes especialmente diseñados para la recolección de muestras de caídas de ceniza. Los datos obtenidos a través de esta red permiten a los técnicos llevar un control periódico de la dispersión y el volumen de ceniza que emiten los volcanes. Además, permiten recolectar muestras de ceniza volcánica no contaminadas que se analizan posteriormente en laboratorio para conocer su composición y, en base a esto, evaluar la actividad de los volcanes en erupción y la peligrosidad de la ceniza volcánica emitida.

Figura 2. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del Parque Nacional Cotopaxi por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez/IG-EPN).

El mantener la red de cenizómetros del Cotopaxi operativa es esencial para evaluar el impacto de posibles futuras emisiones de ceniza, aunque cabe recalcar que al momento el Cotopaxi se encuentra con una actividad superficial baja.

Figura 3. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del cantón Latacunga por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez/IG-EPN).

E. Telenchana, A. Vásconez.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Actualización del estado del volcán Cotopaxi

Portada: Emisión de gases y vapor de agua del volcán Cotopaxi hacia el oriente, visto desde la estación VC1 ubicada al flanco nor-oriental del Volcán. 26/07/2023 (Foto: D. Sierra/IG-EPN).

Resumen
El 21 de octubre del 2022, el volcán Cotopaxi inició un nuevo periodo eruptivo que se ha extendido por más de 10 meses. Durante este período, el fenómeno eruptivo más frecuente ha sido la emisión de ceniza. Estas emisiones 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 sobre el nivel del cráter) y con bajo contenido de ceniza. Como consecuencia se registraron varias caídas de ceniza en las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi (PNC) y en ocasiones el alcance fue mayor, llegando a zonas pobladas especialmente en los cantones Latacunga, Mejía, Rumiñahui y Quito.

Sin embargo, desde finales del mes de febrero de 2023 se observa un continuo descenso 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 de las columnas de emisión de gases hacia la atmósfera, acompañada por el descenso en la tasa de emisiones de ceniza y la cantidad de ceniza emitida. La última emisión de ceniza de la que se tiene registros ocurrió el 6 de julio de 2023.

En general, los parámetros de vigilancia muestran que la actual erupción del Cotopaxi va disminuyendo en su intensidad y puede ya catalogarse como de nivel BAJO a nivel superficial con tendencia sin cambios. Sin embargo, en vista de que persisten procesos leves de deformación, desgasificación y sismicidad, se considera que la actividad interna se mantiene en un nivel MODERADO con tendencia sin cambios.

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 un retorno a un estado similar al anterior a octubre 2022. A pesar de este cambio de nivel de actividad 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.

Anexo técnico-científico

Sismicidad
Múltiples parámetros sísmicos del volcán Cotopaxi han mostrado una disminución gradual en los últimos meses. Junto con el seguimiento manual realizado por nuestros analistas, también se han desarrollado técnicas automatizadas para la detección del tremor de emisión asociada con las emisiones de ceniza. Para cada día, sumamos el número total de minutos (duración Figura 1, panel superior) y seguimos la evolución de la energía liberada a lo largo del tiempo (Figura 1, panel inferior). En la figura superior vemos como la duración de los episodios de tremor se ha mantenido, pero ha disminuido su frecuencia de ocurrencia. En el panel inferior se observa como la energía ha decaído lentamente desde mediados de febrero. Tras el pico de febrero, en los meses siguientes se han producido pulsos más pequeños, menos significativos y de corta duración, con una frecuencia de ocurrencia cada vez menor. El último pulso significativo de emisión de ceniza se produjo el 6 de julio.

Figura 1: Superior: Total de horas de tremor por día desde octubre de 2022 hasta la actualidad. Inferior: Evolución de energía liberada diariamente desde octubre de 2022 hasta la actualidad.

La magnitud media de los eventos localizados (Figura 2) muestra un descenso claro desde finales de febrero, para luego ascender y oscilar, pero sin llegar a niveles tan altos como los del mes de febrero. El nivel actual representado por este indicador pone de manifiesto que no existe suficiente energía para generar un nuevo pulso de actividad sísmica, que generalmente acompaña a fases algo más intensas de erupción, como lo ocurrido en enero y febrero de este año.

Figura 2: Magnitud media y sus intervalos de confianza de los eventos localizados alrededor del volcán Cotopaxi, con datos hasta el 9 de agosto de 2023. 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 terreno, que es detectable por medio de instrumentos de alta precisión.

Durante la actual fase eruptiva del volcán Cotopaxi, la inflación (periodo resaltado con franjas de tono gris oscuro en la Figura 3) alcanzó su magnitud máxima entre los meses de febrero y marzo del presente año. Durante los meses siguientes, la deformación detectada de norte a sur del edificio volcánico (gráfica superior de la Figura 3) presentó una tendencia descendente (deflación), que se mantuvo hasta finales del mes de junio (periodo en gris claro). Durante el mes de julio se observan patrones variables, finalizando con un pequeño incremento de los desplazamientos registrados.

Por otra parte, en la sección oeste a este, (gráfica inferior en la Figura 3) se reconocen dos episodios de mayor deformación en los meses de febrero y mayo respectivamente. Durante junio se observaría un ligero descenso con respecto a mayo. Si se considera el periodo de marzo a julio, se observa que la tendencia se mantiene ascendente, con una velocidad media cercana a los 6.7 mm/año.

En base a los patrones variables de deformación, observados durante julio en la sección norte – sur y la tendencia, que aún se mantiene positiva en la sección oeste – este, se concluye que la inflación, hasta el momento, no se ha estabilizado completamente.

Figura 3. Serie de datos de posicionamiento para el monitoreo de la deformación en el volcán Cotopaxi, entre enero de 2021 y julio de 2023 en base a estaciones GSNN ubicadas en flancos opuestos del volcán. Las circunferencias en color azul representan las posiciones relativas diarias. Los puntos en color naranja representan el promedio de cada 4 días. Cuadro superior: Deformación a lo largo del eje norte – sur. Las franjas de color gris representan los periodos: gris oscuro – mayor inflación entre mayo y junio; gris claro – deflación (gráfica superior) y desaceleración (gráfica inferior); gris tenue - deformación inestable durante el mes de junio (cuadro superior). Las flechas en color negro representan la tendencia durante cada periodo.

Nubes y caídas de ceniza
Desde octubre del 2022 se han registrado 168 emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi. En la Figura 4 se observa que el mayor número de emisiones de ceniza fue registrado entre diciembre 2022 y febrero 2023, alcanzando un pico de 38 emisiones de ceniza el mes de enero (tasa de 1,23 emisiones de ceniza por día). Entre marzo y junio de 2023 la frecuencia de emisiones de ceniza en el Cotopaxi se mantuvo relativamente estable, fluctuando entre entre 13 y 18 emisiones al mes. Desde inicios de julio, en cambio, se observa un descenso marcado en el número de emisiones, habiéndose registrado solamente 3 emisiones de ceniza drante todo el mes (tasa de 0,1 emisiones de ceniza por día). Adicionalmente, en lo que va el mes de agosto no se han observado emisiones de ceniza.

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 agosto se tomaron en cuenta las emisiones registradas hasta el 08/08/23.

En paralelo, el Centro de Avisos de Cenizas Volcánicas de Washington (W-VAAC por sus siglas en inglés) ha publicado 196 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; 10, 18 y 19 de febrero; y 28 de marzo con más de 100 km de distancia desde el volcán. Por otro lado, las alturas máximas de las nubes de ceniza (mayor a 2 km sobre el cráter) fueron reportadas por la W-VAAC los días 26 de noviembre; 11 de diciembre; 13 y 17 de enero; 28 de marzo; y 24 de abril. Debido a esta actividad, entre el 26 de noviembre 2022 y el 3 de julio 2023 se reportó caída de ceniza leve desde varios sectores de los cantones Latacunga, Mejía, Rumiñahui y Quito (Figura 5).

Figura 5. Proyección de las alertas W-VAAC registradas desde el 21 de octubre 2022 hasta el 8 de agosto de 2023 con los reportes de caída de ceniza recibidos en este periodo a través del grupo de vigías del volcán Cotopaxi, la Red de Observadores Volcánicos (ROVE), el PNC y de los informes de la SGR (figuras negras). Se observa que la mayoría de las alertas y reportes se han dado entre enero y febrero (cuadro superios derecho). Además, se observa la reducción en el número de emisiones de ceniza y reportes de caída desde el mes de junio 2023 (cuadro inferior derecho).

En total, la masa de ceniza caída entre el 21 de octubre y el 25 de julio de 2023 está estimada en al menos 0.5 millones de toneladas (Figura 6), lo que representa menos de la mitad de la masa de ceniza emitida durante la erupción de 2015 (1.2 millones de toneladas). Como se muestra en la Figura 6, la mayor cantidad de ceniza fue emitida entre el 17 de enero y el 14 de febrero del 2023 (~150 mil toneladas), mientras que durante el último periodo (20/06/2023 - 27/07/2023) se estimó una masa de caída de ceniza de solamente 10 mil toneladas.

Figura 6. Estimación de masa de caída de ceniza en el volcán Cotopaxi para el periodo octubre 2022 - julio 2023.

La ceniza de estas caídas fue muestreada y 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 mensualmente desde octubre 2022 hasta julio 2023. 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 (19%) y febrero (46%), mientras que desde marzo el porcentaje de material juvenil en la ceniza emitida se mantiene relativamente estable entre el 35 y 40%.

Figura 7. Evolución del contenido ponderado de material juvenil (material derivado del magma en erupción) en negro y accidental (material volcánico viejo) en rojo observado en las fracciones de 0.18, 0.125 y 0.09 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
Desde el mes de mayo no se ha podido realizar sobrevuelos debido a las condiciones climáticas y a limitaciones logísticas. Por lo tanto, no se cuenta con mediciones de las temperaturas de los campos fumarólicos.

Los sensores satelitales han registrado anomalías termales dentro del cráter del volcán Cotopaxi desde 2015. En la figura 10, se resaltan los 6 días en que el satélite Sentinel-2 las detectó. Dentro del actual periodo eruptivo, el mes de diciembre 2022 fue el mes con el mayor número de anomalías (3 de 6). Además, el sistema satelital FIRMS de la NASA registró 12 anomalías termales dentro del cráter, en 9 días, entre noviembre 2022 y julio 2023. Todas ellas con valores muy bajos de energía radiante y en momentos en donde las emisiones de gas y ceniza eran débiles o inexistentes (Figura 8).

Este tipo de anomalías pueden seguirse observando debido a que el sistema se mantiene relativamente caliente, sin que esto implique una actividad eruptiva mayor inminente.

Figura 8. Anomalías termales detectadas por el satélite Sentinel-2 en el interior del cráter del volcán Cotopaxi, para el periodo octubre 2022 – agosto 2023. Composición de bandas B12-B11-B8A + B4-B3-B2.

Actividad superficial
La actividad superficial del volcán Cotopaxi es vigilada a través de una red cámaras de vigilancia y sensores satelitales desde 2015 (Figura 9A). Desde el mes de mayo del 2023 tanto la frecuencia de las emisiones de ceniza como la altura de las mismas han descendido, siendo mucho más notorio desde el mes de junio (Figura 9B). Los días 5 y 6 de julio fueron los últimos días que se registró emisión de ceniza con alturas de 800 y 200 m sobre el nivel del cráter (snc), respectivamente. Por otro lado, las columnas de emisión de gas han mantenido sus alturas promedio entre 100 y 800 metros sobre la cumbre, con ocasionales pulsos de hasta 2100 m snc (Figura 9B). Se registró brillo en el cráter las noches del 24 de junio, 26 de julio y 4 de agosto. Adicionalmente, los sensores satelitales detectaron anomalías termales los días 20 de junio, 2 y 26 de julio y 4 de agosto. En general, las alturas de las emisiones de gas y ceniza, y la frecuencia de las emisiones de ceniza muestran una tendencia descendente desde junio 2023 en comparación a los meses precedentes.

Figura 9. 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 rosadas, emisiones de ceniza, durante el mes de julio-agosto 2023.

Desgasificación
La red de instrumentos DOAS NOVAC-type I (Espectroscopía de Absorción Óptica Diferencial), empleada para cuantificar el flujo de dióxido de azufre, SO2 (gas proveniente del magma) emitido por el volcán, ha registrado picos sucesivos de desgasificación cuya tendencia ascendente se detuvo a mediados del mes de julio (17 de julio de 2023). Desde esta fecha se ha observado que el flujo total de gas emitido ha ido decreciendo progresivamente hasta la emisión del presente informe.

Sin embargo, estas medidas aún no han retornado a los valores obtenidos previo a esta fase eruptiva 2022–2023. Los triángulos amarillos en la Figura 10 muestran que la emisión de ceniza del 6 de julio fue una de las últimas emisiones evidentes detectadas tanto en satélite como en las cámaras de vigilancia permanente del IG-EPN, asociada a los últimos picos de desgasificación detectados en el volcán.

Figura 10. Flujo máximo de dióxido de azufre diario registrado en las 5 estaciones DOAS del volcán Cotopaxi (Refugio Norte, Refugio Sur, Cami, San Joaquín y Tambo). Gráfico actualizado hasta el 06 de agosto de 2023.

Por otro lado, la masa de dióxido de azufre (SO2) detectada por el sensor satelital TROPOMI (Sentinel-5SP) muestra una tendencia descendente muy marcada desde abril 2023 llegando a su punto más bajo en agosto, siendo incluso menor que lo registrado en el mes de octubre de 2022 cuando inició la erupción (Figura 11). Cabe señalar que los valores no han descendido a cero, es decir, no han regresado a los valores pre-eruptivos.

Figura 11. Acumulado mensual y tasa diaria de la emisión de SO2 en Cotopaxi para el periodo octubre 2022 – agosto 2023, registrado por el sensor satelital TROPOMI y reportado por MOUNTS.

La Figura 12 muestra la anomalía detectada por el sensor satelital TROPOMI (Sentinel-5SP), asociada a la emisión de dióxido de azufre (SO2) del volcán Cotopaxi, así como de los otros volcanes en erupción del Ecuador continental (por ejemplo: Sangay y El Reventador). Globalmente se muestra que los valores en estos últimos 4 meses son bajos respecto a lo detectado desde el inicio de la erupción, pero la anomalía aún no desaparece.

Figura 12. Emisión media de dióxido de azufre (SO2) registrada por el sensor satelital TROPOMI (Sentinel-5SP) y graficada en el código Google Engine de C. Laverde - SGC. Note en la esquina inferior derecha la escala cualitativa de colores asociada a la anomalía de emisión de gas.

Interpretación de datos
En base a la información disponible, se concluye que la actividad del volcán Cotopaxi ha alcanzado un nivel bajo a nivel superficial y se mantiene en nivel moderado a nivel interno. El análisis conjunto de los de los diferentes parámetros de vigilancia sugiere que la actividad reciente del Cotopaxi ha sido provocada por la presencia de cuerpo de magma pequeño, el cual es el responsable de las emisiones de SO 2 y ceniza reportados durante estos más de 10 meses de actividad.

NO hay evidencia que muestre el ingreso de un nuevo volumen de magma hacia el sistema superficial en los últimos meses. Por lo que algunos de los parámetros de monitoreo presentan una disminución en sus tendencias y la actividad superficial es baja.

Actualmente, la actividad superficial del Cotopaxi se caracteriza por la emisión de columnas de gases y vapor de agua que generalmente no sobrepasan los 1000 m sobre el nivel del cráter. Los gases de origen magmático, especialmente el SO2 siguen presentes 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 y episodios de tremor cada vez menos energéticos. La deformación no se ha estabilizado y se observa tendencias variables, sin que se evidencie un claro incremento ni una tendencia deflacionaria definitiva.

Pronósticos a corto plazo de la actividad del volcán Cotopaxi
(Actualización 09/08/2023)

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 actividad eruptiva del Volcán Cotopaxi continúa en un descenso gradual. Los parámetros de monitoreo se estabilizan y regresan a niveles similares o equivalentes a los observados antes de octubre de 2022. Se espera esporádicas emisiones de gases y vapor de agua cada vez menos comunes que alcanzan alturas bajas. Escenario referencial noviembre 2015 – enero 2016.

2. Menos probable: La erupción del Cotopaxi registra un nuevo aumento gradual de la actividad, produciendo columnas eruptivas de hasta 2-4 km sobre el cráter, provocando caídas de ceniza de impacto cantonal a provincial (principalmente Cotopaxi, Pichincha), similar a lo observado entre noviembre del 2022 y febrero del 2023. La acumulación de material en los flancos del volcán 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: agosto – septiembre 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:
Silvana Hidalgo, Marco Almeida, Anais Vásconez, Francisco J. Vásconez, Stephen Hernandez, Pablo Palacios, Marco Yépez, Daniel Sierra, Benjamin Bernard, Mario Ruiz.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 26 de julio de 2023, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron la recolección de muestras de ceniza y el mantenimiento de la red de cenizómetros ubicados en las comunidades al occidente del volcán Cotopaxi, en las Provincias de Pichincha y Cotopaxi.

El volcán Cotopaxi, ubicado en la provincia de Cotopaxi, desde octubre de 2022 presenta una actividad eruptiva catalogada como de nivel moderado. Los técnicos han venido realizando la recolección de ceniza y el mantenimiento de la red de cenizómetros del volcán Cotopaxi de manera mensual desde el inicio de este nuevo periodo eruptivo para estimar la cantidad de ceniza emitida.

El mantenimiento y la ampliación de la red de cenizómetros realizados en conjunto con funcionarios de Aglomerados Cotopaxi (ACOSA), ha permitido a los técnicos del IG-EPN recolectar entre 15 y 30 muestras de ceniza del volcán Cotopaxi durante las campañas del 29 de noviembre y 20 de diciembre de 2022, el 17 de enero, 14 de febrero, 13 de marzo, 18 de abril, 16 de mayo, 20 de junio y 26 de julio de 2023.

Figura 1. Red de cenizómetros (triángulos amarillos) del volcán Cotopaxi en los cantones de Latacunga y Mejía instalados y mantenidos por el IG-EPN y ACOSA.

Los cenizómetros se encuentran ubicados en el cantón Mejía (La María, Tesalia, San Miguel-El Pedregal, Santa Ana-El Pedregal, Libertad, Jambelí, Aloag), el Parque Nacional Cotopaxi (Acceso Norte, Tambopaxi, Refugio, La Pradera, Limpiopungo, Mariscal Sucre, Carretera, BNAS, CAME), el cantón Latacunga (Santa Rita, San Agustín de Callo, San Ramón, Mulaló, Latacunga Centro, El Progreso, Tiopullo, Estación Cotopaxi, y los predios de ACOSA.

Figura 2. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del cantón Mejía por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez y E. Telenchana/IG-EPN).

Los cenizómetros son recipientes especialmente diseñados para la recolección de muestras de caídas de ceniza. Los datos obtenidos a través de esta red permiten a los técnicos llevar un control periódico de la dispersión y el volumen de ceniza que emiten los volcanes. Además, permiten recolectar muestras no contaminadas que se analizan posteriormente en laboratorio para conocer su composición y, en base a esto, evaluar la actividad de los volcanes en erupción y la peligrosidad de la ceniza volcánica emitida.

Figura 3. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del Parque Nacional Cotopaxi por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez/IG-EPN).

Durante las nueve campañas de recolección de ceniza realizadas desde el inicio del actual periodo eruptivo del volcán Cotopaxi se pudo evidenciar que la mayor cantidad de ceniza fue emitida entre los meses de diciembre 2022 y febrero de 2023. Posteriormente, hasta el mes de julio, la cantidad de ceniza emitida mensualmente por el Cotopaxi ha disminuido considerablemente. En total, se estima que desde octubre de 2022 hasta junio de 2023 el Cotopaxi ha emitido aproximadamente la mitad de la cantidad de ceniza que emitió en su último periodo eruptivo en 2015.

Figura 4. Mantenimiento de la red de cenizómetros dentro del cantón Latacunga por parte del personal del IG-EPN (Fotos: E. Telenchana y A. Vásconez/IG-EPN).

La ceniza recolectada durante las campañas de recolección además es analizada en el laboratorio del IG-EPN para determinar su contenido, composición y principales características; permitiendo obtener información fundamental para una mayor comprensión y evaluación de la amenaza.

E. Telenchana, A. Vásconez
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Los días 24 y 25 de julio de 2023, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) participaron de las actividades de arranque del Proyecto “Anticípate por el Cotopaxi”. Es un proyecto que nace por la reciente actividad volcánica del Cotopaxi para concentrar todos los esfuerzos en mejorar la preparación ante desastres y establecer planes para hacer frente a una posible gran erupción. El proyecto es liderado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) con el financiamiento de la Oficina de Ayuda Humanitaria y Protección Civil de la Comisión Europea (ECHO) y ejecutado por la Secretaría de Gestión de Riesgos (SGR), el IG-EPN, Plan Internacional, CARE y CESA.

El día lunes 24 de julio, durante la mañana se llevó a cabo una reunión en el Centro de Atención Ciudadana de Latacunga con las diferentes instituciones participantes donde se dio a conocer el proyecto y el IG-EPN brindó una charla sobre el Estado actual del Volcán Cotopaxi. Por la tarde se mantuvo una segunda reunión con los representas de los GADs Cantonales de Latacunga, Saquisilí, Salcedo y el delegado de la Prefectura de Cotopaxi, en la cual los técnicos del IG-EPN nuevamente impartieron la charla sobre el Estado actual del Volcán Cotopaxi y se presentó el proyecto “Anticípate por el Cotopaxi” a las autoridades (Fig. 1).

Figura 1. Momentos de la charla sobre el Estado actual del Volcán Cotopaxi durante la mañana (izquierda) y tarde (derecha) del 24 de julio de 2023 a los representantes de las diferentes instituciones. (Fotos: E. Telenchana/IG-EPN y A. Guambo/PNUD).

Por otro lado, el martes 25 de julio de 2023 los técnicos del IG-EPN en conjunto con funcionarios de PNUD, SGR, Plan Internacional, CESA y CARE realizaron una visita de campo a las comunidades de San Agustín de Callo, San Ramón, Joseguango Bajo, San Francisco de Espinoza y Guaytacama para obtener una mejor perspectiva de sus conocimientos acerca de los peligros volcánicos a los que están expuestos y medidas de acción y prevención ante una gran erupción, así como conocer sus actuales sistemas de agua (Fig. 2). Los poblados visitados forman parte de cerca de 20 comunidades que serán intervenidas durante el desarrollo del Proyecto, el cual tiene como objetivos:
1. mejorar la coordinación interinstitucional, planificación y difusión;
2. trabajar con niños y adolescentes para exigir sus derechos en situaciones de emergencia;
3. fortalecer las capacidades de respuesta de las comunidades; y
4. mejorar el abastecimiento de agua, especialmente en poblaciones de acogida.

Figura 2. Momentos durante la visita de campo a las comunidades de San Agustín de Callo (A), San Francisco de Espinoza (B), Joseguango Bajo (C) y Guaytacama (D) con los representantes de cada comunidad (E. Telenchana/IG-EPN y A. Guambo/PNUD).

Finalmente, se mantuvo una reunión donde se conversó sobre el estado actual de las comunidades visitadas y perspectivas del Proyecto en las mismas (Fig. 3).

Figura 3. Feedback de la visita de campo a las diferentes comunidades (Fotos: N. Charco /Plan Internacional).

E. Telenchana, A. Vásconez.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron una salida de campo al volcán Cotopaxi con una delegación de la Embajada de Canadá en Ecuador.

El objetivo de esta salida fue socializar el sistema de vigilancia, mapa de amenazas y estado del volcán Cotopaxi.

Figura 1. Miembros del IG-EPN con funcionarios de la Embajada de Canadá en Ecuador, en una explicación de las erupciones anteriores del volcán Cotopaxi (Foto: Medrano M. Embajada de Canadá).

Durante la visita se mostraron depósitos representativos de erupciones anteriores, de igual manera se mostró una estación de vigilancia de la Red de Monitoreo del Volcán, y también se explicó los equipos que forman parte del Sistema de Alerta Temprana.

Figura 2. Visita a una estación multiparamétrica de vigilancia permanente del volcán Cotopaxi (Foto: Medrano M. Embajada de Canadá).

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

Como parte del trabajo de difusión sobre los peligros volcánicos que el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) lleva a cabo en todo el país, el día 13 de julio de 2023 dos técnicos del IG-EPN participaron en el conversatorio: “Peligros ante el proceso eruptivo del volcán Cotopaxi”, en el marco del nivel de alerta amarilla, organizado por la Coordinador Zonal 2 de Gestión de Riesgos en el Auditorio Municipal del GAD de Tena (Figura 1).

Figura 1.- Técnicos del IG-EPN hablan sobre el estado actual del volcán y sobre cómo se realizó el mapa de Amenazas del Cotopaxi, Zona Oriental (Fotos: E. Chulde/ SGR).

El objetivo del conversatorio fue reunir a dirigentes comunitarios, cantonales y provinciales para conversar sobre la creación de una nueva ordenanza territorial encabezada por el GAD Municipal de Tena. Dicha ordenanza pretende considerar diferentes amenazas presentes en la zona, para construir sus lineamientos de planificación. En consecuencia, los técnicos del IG-EPN hablaron sobre el estado actual del proceso eruptivo del volcán Cotopaxi iniciado el anterior año y también sobre las diferentes metodologías utilizadas en la elaboración del Mapa de Amenaza del Volcán Cotopaxi de la zona oriental (Amazónica), mismo que considera la ribera de los ríos Jatunyaku – Napo como una zona potencial de afectación.

El conversatorio fue un espacio para promover la discusión no sólo por parte de las autoridades, sino también de diferentes actores comunitarios preocupados por la legalización de sus tierras y la edificación de futuros proyectos turísticos o productivos (Figura 2). Además, permitió compartir ideas y experiencias que se podrían aplicar en las condiciones locales, pensando sobre todo en las ciudades que aspiramos tener en el futuro y en la herencia que les dejaremos a las próximas generaciones.

Figura 2.- Representantes del IG-EPN se reunieron con las autoridades cantonales, líderes comunitarios, representantes de SGR, MIDUVI, Fuerzas Armadas y otros actores importantes de la gestión de riegos en el auditorio del GAD de Tena, para discutir sobre el mapa de amenazas volcánicas del Cotopaxi y la creación e implementación de nuevas ordenanzas territoriales en la ribera del Napo-Jatunyaku (Foto: GAD TENA, 13/07/23).

Este espacio fue también aprovechado por varios medios de comunicación, ya que representa un primer paso en la planificación y el ordenamiento territorial de esta provincia (Figura 3). El IG-EPN participa gustoso de estas de actividades que ayudan al entendimiento de los mapas de peligro volcánico y la gestión de las zonas de amenaza, llevados a cabo por parte de las autoridades y de la Secretaría de Gestión de Riesgos (SGR).

Figura 3.- F.J. Vásconez, vulcanólogo del IG-EPN, ofreció una entrevista en Britel-Noticias, edición nocturna, sobre el volcán Cotopaxi y su posible afectación en la zona oriental, además de su uso en la creación de ordenanzas territoriales (Foto: D. Sierra/ IGEPN).

Si quieres saber más sobre el mapa de peligro del volcán Cotopaxi, explora el mapa interactivo en este enlace: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
Encuentra más información sobre qué hacer frente a un proceso eruptivo: https://alertasecuador.gob.ec/

FJ. Vásconez, D. Sierra
Corrección de estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Como parte de la vigilancia volcánica que el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) lleva a cabo en los principales volcanes del Ecuador, un grupo de técnicos del IG-EPN realizó una campaña de medición y muestreo en fuentes termales y vertientes asociadas al sistema hidrotermal del volcán Cotopaxi, el día 20 de junio de 2023.

Figura 1. Muestreo de Aguas y Vertientes termales en el sector de Hummocks 1 y 2, ubicados en el flanco nororiental del volcán Cotopaxi (Foto: D. Sierra y J. Salgado / IG-EPN).

Los técnicos realizaron la medición de los parámetros físico-químicos del agua y recolectaron muestras que serán analizadas en el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la Escuela Politécnica Nacional (EPN), para la determinación de los elementos mayoritarios. Este tipo de muestreos se realiza de manera periódica en los principales centros volcánicos del país.

Figura 2. Medición de parámetros físico químicos y muestreo en el Río Pito y la fuente termal de Salitre (Foto: M. Sierra/ IG-EPN).

Desde mediados de octubre de 2022 el volcán Cotopaxi atraviesa un nuevo proceso eruptivo, el cual ha provocado principalmente emisiones de gases y ceniza, algunas de las cuales han afectado zonas pobladas incluyendo las ciudades de Latacunga y Quito.
Aunque este proceso es por el momento de baja magnitud, debemos estar prevenidos. El volcán Cotopaxi es el más vigilado del país y uno de los más vigilados del mundo. Tiene una red de más de 60 estaciones, incluyendo GPS, sismómetros, detectores de lahares y medidores de gases. Las campañas de este tipo complementan al monitoreo instrumental y permiten detectar anomalías que puedan utilizarse en la evaluación y pronóstico de la actividad volcánica.

Figura 3.- Volcán Cotopaxi despejado visto desde el Sector Nororiental.

Al momento de la emisión de este reporte, la actividad del Cotopaxi es Superficial Moderada con tendencia Sin Cambios e Interna Moderada con tendencia Sin Cambios.
Lo más importante es permanecer informados. Conoce el mapa de potenciales amenazas frente 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:
  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/

D. Sierra, J. Salgado
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Desde principios de 1877, el Cotopaxi había empezado nuevamente a presentar emisiones de ceniza y explosiones de tamaño pequeño a moderado. Para junio del mismo año, la actividad se había incrementado notablemente, tanto así que el día 26 se produjo una fase eruptiva de magnitud suficiente para formar flujos piroclásticos y en consecuencia lahares primarios.

Figura 1.- Emisión de Gases del Volcán Cotopaxi, captada desde un sobrevuelo de monitoreo el 27 de octubre de 2022 (Foto: M. Almeida).

Las crónicas de los hechos ocurridos en ese día, realizadas por Luis Sodiro (1877) y Teodoro Wolf (1878), hablan de “derrames de lavas” que se desbordaron desde el cráter del Cotopaxi. Sin embargo, el fenómeno que ambos autores describen no corresponde a “flujos de lava”, sino más bien a “flujos piroclásticos”. Este tipo de confusión de términos es común en las descripciones antiguas, pero en base a la descripción en los relatos y los depósitos producidos durante este evento se logra una adecuada desambiguación. Wolf explica también que los “flujos piroclásticos” fueron derramados en un intervalo de tiempo de entre 15-30 minutos, enfatiza además que el fenómeno tuvo lugar de forma violenta, con una “gran ebullición de las masas que rápidamente cubrieron todo el cono del Cotopaxi”.

Aunque los flujos piroclásticos fueron importantes, el fenómeno más remarcable de todos los sucedidos el 26 de junio de 1877 corresponde a los lahares primarios (flujos de lodo y escombros) que descendieron por los ríos Pita, Cutuchi y Tamboyaku, sobre todo por la gran destrucción que provocaron a lo largo de los tres drenajes principales del volcán. Ambos autores concluyeron que el origen de los “gigantescos lahares” fue el súbito y extenso derretimiento que sufrió parte del glaciar del Cotopaxi al tomar contacto con los “flujos piroclásticos”.

Figura 2.- Volcán Cotopaxi visto desde la Parroquia de Mulaló en 1872 (Pintura: Rafael Troya).

Lo más destacable de este evento es que en la mayoría de los casos, los lahares fueron tan caudalosos que rebosaron fácilmente los cauces naturales de los ríos, provocando extensas inundaciones de lodo y destrucción en las zonas aledañas. Según Wolf, los lahares tuvieron velocidades tales que se tardaron algo más de media hora en llegar a Latacunga, poco menos de 1 hora en llegar el Valle de los Chillos, cerca de tres horas en llegar a la zona de Baños (Tungurahua) y cerca de 18 horas en llegar a la desembocadura del río Esmeraldas en el océano Pacífico. Asombrado, Sodiro escribió que los lahares fluían con gran ímpetu “sin que nada pudiese […] oponer algún dique a su curso destructor, ni siquiera presentarle la más mínima resistencia”.

Finalmente, como en todas sus erupciones, el Cotopaxi también produjo una importante lluvia de ceniza el 26 de junio de 1877. Este fenómeno ocurrió principalmente en las zonas que se encuentran al occidente y nor-occidente del volcán, debido a la dirección predominante de los vientos. Una de las poblaciones más afectadas por la lluvia de ceniza ese día fue Machachi, donde se depositó una capa de casi 2 cm de espesor. En Quito la acumulación llegó a los 6 mm, siendo menor en Latacunga y ausente al sur de Ambato (Sodiro, 1877). Más hacia el occidente, en las estribaciones de la Cordillera Occidental y en la Costa ecuatoriana, la caída de ceniza parece haber sido muy extensa y haber durado por varios días.

La erupción del 26 de junio de 1877 puede ser considerada como la “erupción típica” del Cotopaxi en cuanto tiene que ver con los fenómenos volcánicos ocurridos. Sin embargo, los estudios geológicos y volcanológicos del Cotopaxi indican que este volcán es incluso capaz de dar lugar a eventos de mayor tamaño.

Figura 3.- Infografía, el mapa de amenazas del volcán Cotopaxi.

Actualmente estamos atravesando un nuevo proceso eruptivo del volcán Cotopaxi el cual empezó a el 22 de octubre de 2022. El proceso es de baja magnitud, pero ha puesto en alerta a todos recordándonos lo peligroso que puede llegar a ser en caso de registrarse una erupción de gran magnitud. Los mapas de amenaza actuales han sido construidos considerando un escenario análogo al de la erupción de 1877, pensando en que este escenario es un “máximo probable” de ocurrir.

Al día de hoy, la actividad del Cotopaxi es catalogada como Superficial Moderada con Tendencia Descendente e Interna Moderada con Tendencia Descendente y si bien por ahora no existen señales de que una erupción grande se aproxime, la historia eruptiva del volcán sugiere que lo más probable es que veamos una erupción grande en los próximos años o décadas.

Lo más importante es permanecer informados ¿Sabes dónde está tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿La escuela de tus niños? Conoce y explora el Mapa de peligros:

• El mapa interactivo de Amenazas Volcánicas:
  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 de Amenaza Volcánica en formato PDF:
  https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica

D. Sierra, S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Entre el 05 y 08 de junio 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: sismicidad, deformación, desgasificación, termografía y actividad superficial.

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., Hostería Hacienda San Joaquín, 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 del volcán Cotopaxi.

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