La Escuela Politécnica Nacional fue la sede de la Semana AmeriGEO 2024 en Quito-Ecuador. Posterior a las sesiones y casa abierta, El Instituto Geofísico de Escuela Politécnica Nacional lideró una salida de campo al volcán Cotopaxi.

Figura 1.- Participantes de la salida de campo, volcán Cotopaxi en el fondo.

AmeriGEO es un evento que reúne a diversas comunidades e instituciones y establece conexiones, fomentando la colaboración entre los esfuerzos nacionales, regionales e internacionales en la investigación integrada de la Tierra y las ciencias sociales. Estas colaboraciones buscan combinar datos de observación de la Tierra, datos socioeconómicos, investigación y ciencia, observaciones ciudadanas, conocimientos ancestrales y otras fuentes de información con modelación, predicción y análisis de escenarios para orientar las decisiones.

Figura 2.- Flanco norte del volcán Cotopaxi.

El volcán Cotopaxi (5.897 m snm), se ubica en la Cordillera Real, a una distancia de 45 km al sureste de la ciudad de Quito (Capital del Ecuador) y 35 km al noreste de la cuidad de Latacunga. El edifico tiene la forma de un cono simétrico con pendientes de hasta 35°. El Cotopaxi es considerado unos de los volcanes más peligrosos del mundo debido a distintas características, dentro de las que se destaca: la frecuencia de sus erupciones, estilo eruptivo, morfología, cobertura glaciar y por la gran cantidad de personas e infraestructura estratégica que se asientan en las zonas de influencia de este volcán.

Durante la salida de campo, funcionarios del IG-EPN, explicaron los métodos y técnicas para monitorear la amenaza que representa este volcán. Así mismo, se mostraron afloramientos con depósitos de erupciones anteriores y se dieron explicaciones acerca del mapa de peligros volcánicos y el sistema de alerta temprana para casos de erupciones.

Figura 3.- Izquierda: Explicación del mapa de peligros volcánicos. Derecha: Explicación del sistema de alerta temprana del volcán Cotopaxi.

A continuación, se muestra una lista de enlaces informativos útiles concernientes al volcán Cotopaxi:
• El mapa interactivo de Amenazas: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
• Link para descargar los mapas en formato PDF: https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenaza-volcanica
• Alertas Ecuador: https://alertasecuador.gob.ec/

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

Entre los días 28 y 30 de agosto de 2024, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) participaron en el evento “Alerta Guaguas”, organizado por Plan Internacional Ecuador, como parte de las actividades del Proyecto “Anticípate por el Cotopaxi”. Este proyecto es financiado por la Oficina de Ayuda Humanitaria y Protección Civil de la Comisión Europea (ECHO) y ejecutado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD).

Figura 1. Carpa del IG-EPN para explicar los peligros volcánicos asociados al volcán Cotopaxi. (Fotos: G. Pino y D. Sierra/IG-EPN)

El evento se llevó a cabo en los predios de la Hostería El Surillal, al sur-oriente de la ciudad de Salcedo y tuvo como objetivo capacitar en Gestión de Riesgos y Protección en Contextos de Emergencia a Niños, Niñas y Adolescentes (NNA) de diversas comunidades incluyendo: Chantilín Centro, Chantilín Grande, Unión Narváez, Chantilín San Francisco, Colaya Jurídico, Pilacoto, Guaytacama, Langualo Grande, Joseguango Alto, San Ramón, San Agustín de Callo, Mulaló Centro, Quisinche Bajo, Joseguango Bajo y Cutuchi, pertenecientes a los cantones Latacunga y Saquisilí. Todos los participantes residen, estudian o trabajan cerca de la Zona de Amenaza Sur del volcán Cotopaxi.

Figura 2. Explicación a los NNA con gigantografías y maquetas 3D de la zona en la que se encuentran respecto al volcán Cotopaxi. (Fotos: E. Telenchana y G. Pino/IG-EPN)

El propósito de la participación del IG-EPN en estas capacitaciones es que los NNA estén informados sobre la actividad del Cotopaxi y sobre los peligros volcánicos a los que podrían estar expuestos en caso de una eventual erupción del volcán. Además, se busca preparar de manera anticipada a la población para minimizar los efectos negativos que el volcán podría tener sobre su salud y sus medios de vida, haciendo especial énfasis en la caída de ceniza y los lahares primarios (flujos de lodo de gran tamaño).

Durante los tres días de capacitación, los técnicos utilizaron diferentes materiales, como gigantografías, maquetas 3D, mapas, imágenes, muestras de ceniza y experimentos, para que los NNA comprendieran mejor el tema de los peligros volcánicos y pudieran transmitir ese mensaje en sus hogares.

Figura 3. Explicación sobre la generación de nubes de ceniza y flujos piroclásticos. Y ejercicio práctico sobre la dispersión de la nube de ceniza con los NNA. (Fotos: G. Pino y E. Telenchana/IG-EPN)

Gracias a la gestión de Plan Internacional, la Compañía Teatral “Uña de Gato” presentó una obra de títeres cuya narrativa mostraba a los participantes la forma correcta de actuar ante una situación de emergencia, como es una evacuación en caso de una eventual erupción del volcán Cotopaxi. Pero adicionalmente, pretendía ilustrar cómo en los momentos de conmoción social (como el caso de una evacuación) los niños, niñas y adolescentes pueden ser víctimas de violencia, secuestro o acoso, temáticas muy delicadas e importantes de abordar.

Figura 4. Presentación de títeres de la Compañía Teatral “Uña de Gato”. (Fotos: E. Telenchana y G. Pino/ IG-EPN)

Este programa de capacitación se dividió en tres jornadas: el primer día contó con la participación de 75 niños, niñas y adolescentes, el segundo día con 90 y el día del cierre contó con la participación de 140 asistentes, además de los docentes y padres de familia que acompañaron a cada uno de los grupos participantes.

Al finalizar cada una de las jornadas, Plan Internacional entregó mochilas y agendas a los NNA participantes. Los elementos entregados tienen los logos y los nombres del proyecto, y pretenden servir como recordatorio del mensaje de prevención que ha sido transmitido.

Figura 5. Entrega de materiales por parte de Plan Internacional. (Fotos: G. Pino/IG-EPN)

El volcán Cotopaxi estuvo en erupción entre 2022 y 2023. Aunque la erupción fue de baja magnitud y ha llegado a su fin, este evento ha sido un importante recordatorio de lo que significa vivir en las inmediaciones de un volcán activo. Estos tiempos de relativa calma son los mejores momentos para realizar tareas de prevención en caso de una futura erupción y construir una sociedad más resiliente ante los desastres.

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

El 08 de agosto de 2024, un grupo de técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizó una campaña de vigilancia en las vertientes de agua en los alrededores del volcán Cotopaxi. Estas tareas forman parte de las actividades de monitoreo rutinario que realiza el IG-EPN en las zonas de influencia volcánica, para mejorar el entendimiento de la dinámica de los centros volcánicos ecuatorianos.

Figura 1.- Volcán Cotopaxi con el cielo completamente despejado y una ligera emisión de gas hacia el occidente. 08/08/2024 (D. Sierra/IG-EPN).

Entre 2022 y 2023 el Cotopaxi experimentó un episodio eruptivo de baja magnitud, cuya principal consecuencia fueron caídas de ceniza de pequeña magnitud. Al momento el volcán mantiene una actividad tanto interna como superficial considerada como baja sin cambios.

Figura 2.- Muestreo de Aguas en la zona de Hummoks al nororiente del Volcán Cotopaxi 08/08/2024 (D. Sierra/IG-EPN).

Durante esta campaña, se llevaron a cabo mediciones de parámetros físico-químicos del agua mediante la utilización de un equipo multiparamétrico. Así mismo, se recolectaron muestras de agua que serán analizadas en el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la EPN, para la determinación de las especies mayoritarias.

Figura 3.- Muestro de Aguas en la Vertiente de Hummocks (Izquierda) y el Río Pita (Derecha). 08/08/2024 (Fotos: E. Telenchana, D. Sierra / IG-EPN).

El Cotopaxi es el volcán 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, las cuales pueden utilizarse en la evaluación y pronóstico de la actividad volcánica.

¿Quieres aprender más sobre el Cotopaxi? Descarga el siguiente tríptico: https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/materiales-para-ninos-1/25037-triptico-volcan-cotopaxi-para-ninos

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

Entre el 5 y 8 de agosto de 2024, en el marco de la colaboración científica con la Universidad de Roma 1 – la Sapienza y la Universidad Simon Fraser University (SFU), miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron una campaña de medidas de gravimetría en el volcán Cotopaxi.

El monitoreo gravimétrico (Fig. 1) se utiliza en conjunción con mediciones de sismicidad, desgasificación y deformación para determinar potenciales cambios de masa bajo la superficie del volcán. La gravimetría permite estimar cambios en el sistema magmático del volcán, como por ejemplo el volumen y densidad de intrusiones magmáticas, así como su profundidad y localización con respecto a los puntos de medición. La gravimetría ayuda también a cuantificar cambios en el sistema hidrotermal del volcán.

Figura 1. Estabilización de los gravímetros previo a la medición, flanco nororiental del volcán Cotopaxi.

Las mediciones rutinarias de gravimetría permiten establecer un nivel de monitoreo base en volcanes en actual estado de reposo, como es el caso del volcán Cotopaxi. Las mediciones se realizaron en los flancos occidental, oriental, refugio sur y cerca a la entrada del Parque Nacional Cotopaxi con un gravímetro Scintrex CG-5, propiedad del IG-EPN, y un gravímetro LaCoste & Romberg, propiedad de SFU (Fig. 2).

Figura 2. Equipos utilizados en la campaña.

Los trabajos realizados con la cámara térmica (Fig. 3) muestran que las temperaturas de los campos fumarólicos del flanco occidental (Fig. 4 A), flanco norte (Yanasacha, Fig. 4 B, C, D), y flanco oriental (Fig. 4 C) se mantienen bajos y estables. Las temperaturas máximas aparentes alcanzadas por las fumarolas son de 30 °C; considerando que la distancia juega un papel importante en la subestimación de los datos.

Figura 3. Toma de imágenes térmicas en el volcán Cotopaxi.

Así mismo se observa el deterioro del glaciar noroccidental mismo que se fractura en la zona alta del volcán, al occidente del campo fumarólico de Yanasacha. Este deterioro viene de la mano del cambio climático que ha afectado a otros volcanes en el Ecuador (por ejemplo, el Chimborazo).

Figura 4. Imágenes termales del volcán Cotopaxi: A. Flanco occidental. B. Flanco noroccidental. C. Flanco nororiental. D. Flanco nororiental visto desde el parqueadero del Refugio Norte.

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, y al personal del Parque Nacional Cotopaxi, que apoyaron a los técnicos del IG-EPN para realizar esta tarea.

Al momento de la emisión del presente informativo, la actividad superficial e interna del volcán se mantiene catalogada como BAJA con tendencia SIN CAMBIO.

A. Calahorrano, M. Córdova, M. Almeida
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 03 de julio de 2024, se llevó a cabo una reunión de Seguimiento y Retroalimentación del proceso de “Formación de Formadores” para Impartir Talleres Sobre Peligros Volcánicos en la Unidad Educativa Victoria Vásconez Cuvi, cantón Latacunga. Este evento fue organizado en el marco del Proyecto "Anticípate por el Cotopaxi" que es financiado por la Oficina de Ayuda Humanitaria y Protección Civil de la Comisión Europea (ECHO), ejecutado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), y que contó con la participación de miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), quienes fueron los instructores y también diseñaron el material didáctico utilizado para dictar el curso.

El taller reunió a docentes de 40 Unidades Educativas de los cantones Latacunga y Saquisilí, quienes previamente habían sido capacitados para Impartir Talleres Interactivos sobre los peligros volcánicos.

Entérate más sobre la realización de estos talleres en el siguiente enlace: https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/2119-formacion-de-formadores-para-docentes-para-impartir-talleres-sobre-peligros-volcanicos

Los docentes, provenientes de áreas cercanas a la zona de amenaza Volcán Cotopaxi, drenaje sur, compartieron sus experiencias y retroalimentación sobre la implementación de los talleres en sus respectivas Unidades Educativas con estudiantes, colegas y padres de familia.

Figura 1.- Bienvenida a los Docentes al taller de Seguimiento y Retroalimentación en la U.E. Victoria Vásconez Cuvi de la ciudad de Latacunga (Fotos: V. Guambo / PNUD).

El objetivo principal de esta reunión fue evaluar la experiencia de los docentes al impartir los cursos y compartir los conocimientos previamente adquiridos. Escuchar las vivencias de los docentes permitió identificar los puntos positivos y los aspectos a ser mejorados en un futuro, un pilar fundamental en los procesos de co-creación de conocimiento. Durante el evento, los participantes discutieron las fortalezas y desafíos encontrados al transmitir esta crucial información a la comunidad (Figura. 2).

Figura 2.- Docentes compartiendo sus experiencias al momento de replicar el Taller Interactivo Sobre Peligros Volcánicos en sus unidades educativas (Fotos: A. Vásconez y D. Sierra / IG-EPN).

Durante esta jornada, también se entregaron certificados a los 120 docentes que habían participado del programa, reconociendo sus esfuerzos por replicar el conocimiento y aprobando el curso de Formación de Formadores (Figura. 3). La meta inicial del proyecto era llegar al menos a 4200 personas mediante las réplicas de los talleres, pero la motivación de los profesores por transmitir su conocimiento superó las expectativas, al momento se ha alcanzado al rededor 17000 personas, entre estudiantes, colegas docentes y padres de familia.

Varios de los participantes fueron seleccionados al azar para compartir sus experiencias con los demás. Es sorprendente en la forma en que cada uno de ellos utilizó como base los materiales recibidos y los adaptó a sus necesidades. Mediante juegos, cantos, concursos de dibujo y simulacros, los docentes llevaron el mensaje a su propia comunidad. El Cotopaxi es un Volcán activo y una erupción grande como la de 1877 puede ocurrir en los próximos años, por eso hay que estar informados y preparados, sobre todo si nuestra residencia o el colegio de nuestros niños se encuentra en zonas de peligro volcánico.

De igual manera los asistentes al evento se comprometieron a para continuar replicando el curso en los siguientes años lectivos y realizar simulacros que fortalezcan la preparación de su comunidad educativa ante una posible erupción del Cotopaxi.

Figura 3. Entrega de certificados a los docentes capacitados durante el taller de Formación de Formadores (Fotos: V. Guambo / PNUD).

En la actualidad, el volcán Cotopaxi presenta una actividad interna y superficial catalogada como BAJA, lo que ofrece una oportunidad ideal para llevar a cabo actividades preventivas y educativas. Es en estos periodos de relativa calma cuando la preparación y la formación se vuelven fundamentales para mitigar los riesgos ante futuros eventos volcánicos.

El IG-EPN reafirma su compromiso con la educación y la seguridad de las comunidades en zonas de peligro volcánico, continuando con esfuerzos de formación y concienciación a través de proyectos como "Anticípate por el Cotopaxi".

Estás interesado en aprender sobre el Cotopaxi y llevar este conocimiento a tu comunidad, encuentra el repositorio de materiales en el siguiente enlace: https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/material-talleres-interactivos/anticipate-para-el-cotopaxi

E. Telenchana, D. Sierra, A. Vásconez
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.

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

Gracias a la beca financiada por los productores del documental "Fire of Love", Anais Vásconez, investigadora del IG-EPN, culminó exitosamente su investigación sobre las erupciones del Cotopaxi en el prestigioso Laboratorio Magmas y Volcanes en la Université Clermont-Auvergne, Francia. Este estudio se enmarca dentro del convenio de cooperación entre el Instituto Geofísico, el departamento de Geología de la EPN, y el IRD.

Durante su estadía en Clermont-Ferrand, la científica del IG-EPN avanzó con el estudio de inclusiones magmáticas dentro de cristales recuperados en los productos eruptivos de las erupciones ocurridas en 1877, 1853, 1768, 1744 y el siglo X del volcán Cotopaxi.

Luego de haber analizado el CO2 de las burbujas y haber pulido los cristales hasta exponer las inclusiones magmáticas en la superficie, se utilizó la espectroscopía Raman para analizar el contenido de agua (H2O) de las más de 70 inclusiones magmáticas encontradas en cristales de plagioclasa y piroxeno (Figura 1).

Figura 1. Análisis por espectroscopía Raman de una inclusión magmática en un cristal de piroxeno recuperado de cascajo expulsado durante la erupción de 1877 del Cotopaxi.

Conocer el contenido de agua de estas pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer, es una de las piezas que nos permiten entender mejor la explosividad de las erupciones del Cotopaxi, así como la profundidad y temperatura a la cual se encontraba el reservorio magmático antes de cada erupción. Al conocer la variación de estos parámetros entre las diferentes erupciones del Cotopaxi, podemos comprender y modelar de mejor manera su actividad pasada y así prepararnos mejor para su actividad futura.

La figura 2 muestra el espectro Raman luego de hacer el tratamiento de los datos de una inclusión magmática atrapada en una plagioclasa de la erupción de 1744. La cantidad de agua se calcula en base al área debajo de la curva que dibuja el espectro.

Figura 2. Espectro Raman del agua en una inclusión magmática que se encuentra en un cristal de plagioclasa de la erupción de 1744 del volcán Cotopaxi.

Al usar la espectroscopía Raman hay una dificultad peculiar para analizar el porcentaje de agua en inclusiones magmáticas que contienen minerales de magnetita, ya que sus espectros se solapan, atenuando el espectro del agua. En el caso de las inclusiones magmáticas del Cotopaxi, la gran mayoría contiene magnetita, por lo que es necesario corregir los valores de agua obtenidos a través de este método.

Por esta razón, 11 cristales fueron fijados en el elemento químico Indio (49In) para que la Dra. Federica Schiavi, investigadora del IRD-LMV pueda analizar las 17 inclusiones magmáticas que se encuentran en su superficie por espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS, por sus siglas en inglés), método que no es afectado por la presencia de magnetita. El objetivo es comparar los porcentajes de agua sugeridos por el Raman con los porcentajes de agua medidos por el SIMS para cada inclusión, y, en combinación con los valores de intensidad del espectro de la magnetita, proponer una corrección para los valores de agua. De esta forma, se podrá recalcular los porcentajes de agua presentes en las más de 70 inclusiones magmáticas del Cotopaxi.

Por otra parte, los elementos mayores de las más de 70 inclusiones y de los cristales que las rodean fueron analizados por microanálisis en una sonda electrónica (EPMA, por sus siglas en inglés, figura 3). Estos incluyen los óxidos del sílice (SiO2), titanio (TiO2), aluminio (Al2O3), hierro (FeO), manganeso (MnO), magnesio (MgO), calcio (CaO), sodio (Na2O), potasio (K2O), y fósforo (P2O5).

Figura 3. Izquierda: Microanalizador por Sonda de Electrones (EPMA, por sus siglas en inglés) del Laboratorio de Magmas y Volcanes en la Universidad de Clermont-Auvergne, Francia. Derecha: Sala de control del EPMA durante el análisis geoquímico de una inclusión magmática en un cristal de piroxeno recuperado de cascajo expulsado durante la erupción de 1877 del Cotopaxi.

En total se tomaron 143 medidas de elementos mayores con la microsonda electrónica. La figura 4 muestra dos ejemplos de los datos obtenidos a través de este análisis.

Figura 4. Diagramas de variación de elementos mayores de las más de 70 inclusiones magmáticas encontradas en cristales de plagioclasa y piroxeno de las erupciones de 1877, 1853, 1768, 1744 y del siglo X del volcán Cotopaxi. Izquierda: variación de óxidos alcalinos con respecto al contenido de dióxido de sílice. Derecha: variación de óxido de magnesio con respecto al contenido de dióxido de sílice.

Para completar las piezas necesarias para desentrañar las condiciones físicas pre-eruptivas de los magmas del volcán Cotopaxi, en un próximo paso la Dra. Federica Schiavi y el Dr. Pablo Samaniego, investigadores del IRD-LMV, analizarán los elementos volátiles cómo el flúor (F), azufre (S) y cloro (Cl) de las mismas inclusiones magmáticas. Además, analizarán los elementos mayores y los elementos volátiles del vidrio volcánico syn-eruptivo, es decir, la matriz de la roca volcánica que fue expulsada durante cada erupción.

Figura 5. Láminas delgadas de cascajo de las cinco erupciones del Cotopaxi listas para ser analizadas por Microanálisis de Sonda Electrónica. Las zonas de interés revisadas previamente en microscopio binocular están señaladas por los círculos negros y blancos.

De esta forma, podremos comparar la composición inicial (magma dentro de la cámara magmática antes de la erupción, atrapado en cristales al crecer) con la composición final (magma expulsado durante la erupción, que se enfrió y formó el material volcánico emitido durante las erupciones). Esto es últil para entender procesos como la alimentación de la cámara magmática por magma fresco, la cristalización dentro de la cámara magmática y la desgasificación antes de cada una de las erupciones.

A. Vásconez Müller, F. Schiavi, P. Samaniego, S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Durante la ceremonia del 96 aniversario del Instituto Geográfico Militar (IGM) llevado a cabo el día 9 de mayo de 2024, se hizo la entrega simbólica del primer “Mapa Regional de Amenazas Volcánicas Potenciales del Volcán Cotopaxi, Zona Oriental”. El mapa es la primera edición oficial para la zona Oriental y complementa la información disponible de los mapas de la zona Norte y Sur, que van en su cuarta edición (https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica).

Figura 1. Entrega simbólica del Mapa Regional de Amenazas del volcán Cotopaxi, Zona Oriental.

Una versión preliminar del mapa oriental fue entregada en 2015 en respuesta a la reactivación del volcán Cotopaxi de ese mismo año. Para más información sobre este evento visite este enlace: https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/1217-socializacion-del-mapa-preliminar-de-amenazas-potenciales-del-volcan-cotopaxi-zona-oriental

El mapa de amenazas es el resultado del arduo trabajo de campo, recopilaciones bibliográficas y modelamiento numérico de fenómenos volcánicos liderado por el IG-EPN y constituye un instrumento de planificación regional, dirigido a las autoridades, encaminado a la toma de decisiones y la gestión del riesgo en caso de una eventual erupción del volcán Cotopaxi, similar a la ocurrida en 1877. Por otra parte, el IGM es el organismo gestor de la cartografía oficial en el país y fue el encargado de elaborar el diseño del mapa e incluir la información cartográfica de base. Además, el IGM se encarga de la impresión de los mapas, los cuales son posteriormente entregados de forma gratuita a las autoridades de turno, Secretaría de Gestión de Riesgos y comunidad en general.

Figura 2. Trabajos de validación del Mapa Oriental de amenazas del volcán Cotopaxi en la zona de Sindy. Foto: F.J. Vasconez.

En caso de erupciones futuras, similares a la de 1877, grandes flujos de lodo y escombros (lahares primarios) descenderían por los drenajes del volcán. Las zonas de afectación de los drenajes Norte y Sur son bien conocidas por el público y ampliamente difundidas por las autoridades locales y medios de comunicación. Sin embargo, el conocimiento de la zona oriental era limitado. Ejemplo de ello es que los mapas Norte y Sur cuentan con cuatro ediciones, mientras que para el oriente esta es su primera edición.

Figura 3. Representación artística de la erupción del Cotopaxi de 1877. La ilustración muestra flujos piroclásticos descendiendo por los flancos del volcán, derritiendo el glaciar y formando lahares que alcanzan zonas pobladas. Ilustración: D. Sierra (IG-EPN).

Hacia el oriente, los lahares recorrerían toda la cordillera Real hasta llegar a los ríos Jatunyaku-Napo, en donde, infraestructura crítica y un gran número de poblaciones como Puerto Napo, Puerto Misahuallí y Punta de Ahuano, podrían verse severamente afectadas. En consecuencia, este mapa constituye una herramienta para la planificación territorial y el desarrollo futuro de las poblaciones en la región Amazónica; una región consiente de sus amenazas naturales, y por ende encaminado a la reducción de riesgos de desastres.

Figura 4. El director del Instituto Geofísico Dr. Mario Ruíz (izquierda) y el autor principal del mapa Francisco J. Vasconez (derecha) enmarcan el primer mapa oficial de amenazas del volcán Cotopaxi, Zona Oriental.

FJ Vasconez, D. Sierra
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Anais Vásconez, investigadora del IG-EPN fue acreedora de una beca para realizar su investigación sobre cinco grandes erupciones del Cotopaxi en el "Laboratoire Magmas et Volcans" (LMV, Université Clermont Auvergne-CNRS-IRD) en Francia. Esta beca fue posible gracias a la generosa donación de la productora y directora del documental “Fire of Love”, el cual es una conmemoración de la intrépida vida de Maurice y Katia Krafft, dos vulcanólogos franceses que dedicaron sus vidas a captar imágenes y videos de erupciones volcánicas con el fin de comprender los procesos volcánicos y comunicar eficazmente los peligros volcánicos. Este trabajo forma parte de la investigación conjunta realizada entre científicos del Instituto Geofísico de la EPN e investigadores del IRD-LMV y contó con la colaboración de la Dra. Federica Schiavi, investigadora del LMV.

El proyecto de investigación se centra en el estudio de inclusiones magmáticas dentro de cristales de piroxeno y plagioclasa recuperados del cascajo expulsado durante las erupciones de 1877, 1853, 1768, 1744 y el siglo X del volcán Cotopaxi.

Las pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer - llamadas inclusiones magmáticas - nos indican qué composición tenía el magma cuando aún estaba a varios kilómetros de profundidad bajo la superficie, algún tiempo antes de la erupción.
El primer análisis que se llevó a cabo en la Universidad de Clermont Auvergne fue de las burbujas de las inclusiones magmáticas con espectroscopía Raman (Figura 1). El propósito de este análisis es medir la cantidad de dióxido de carbono (CO₂) y agua (OH) que pueda haber en las burbujas de las inclusiones.

Figura 1. Izquierda: Análisis por espectroscopía Raman. Derecha: Cristal de plagioclasa visto a través del objetivo del espectroscopio Raman con una inclusión magmática y su burbuja en el centro.

En total, de las más de 70 inclusiones magmáticas analizadas, en 16 se registró la presencia de CO₂. La figura 2 muestra un espectrograma ejemplar correspondiente a la burbuja de una inclusión magmática de la erupción del siglo X.

Figura 2. Espectro Raman de la burbuja de una inclusión de la erupción del siglo X del volcán Cotopaxi. Los dos picos alrededor de 1280 y 1385 (eje horizontal) indican la presencia de CO₂ y la distancia entre ellos (Δ) indica la densidad de CO₂ en la burbuja.

Para poder estimar de manera correcta la cantidad de CO₂ presente en estas gotas de magma atrapadas en cristales al crecer, el siguiente paso consistió en tomar fotos y medidas de las inclusiones y las burbujas que demostraron contener CO₂ (Figura 3).

Figura 3. Izquierda: Captura de fotografías y medidas de las inclusiones con CO2 con un microscopio binocular digital. Derecha: Zoom a una fotografía de una inclusión magmática dentro de un cristal de plagioclasa de la erupción de 1853 y el tamaño de su burbuja (0.012 mm).

En un siguiente paso se seleccionaron seis cristales por erupción (30 en total) para ser fijados en resina, incluyendo cuatro plagioclasas y dos piroxenos. Por otro lado, once cristales, incluyendo entre una y tres plagioclasas por erupción, fueron fijados en el elemento químico Indio (49In) (Figura 4). Estos últimos, al estar fijados en Indio, pueden ser analizados a futuro por espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS, por sus siglas en inglés) con el objetivo de comparar los resultados de los análisis de agua en las inclusiones magmáticas por varios métodos.

Figura 4. Izquierda: Cristales de plagioclasa y piroxenos en contenedores de resina. Derecha: Cristales de plagioclasa fijados a presión en Indium (⁴⁹In).

Además, cada uno de los cristales fue pulido hasta que las inclusiones magmáticas en cuestión estén en la superficie, para que puedan ser analizadas más a detalle en las siguientes semanas. La figura 5 muestra algunos ejemplos de inclusiones magmáticas en superficie.

Figura 5. Inclusiones magmáticas (gris más oscuro) observadas con luz reflejada en la superficie de cristales de plagioclasa y piroxeno de varias erupciones de los últimos 1000 años del volcán Cotopaxi.

Autores: A. Vásconez Müller, S. Hidalgo
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Dentro del proyecto Fire of Love en memoria de los famosos vulcanólogos franceses Maurice y Katia Krafft, una investigadora del IG-EPN fue seleccionada como beneficiaria de una de las becas financiadas por el equipo detrás del reciente documental de National Geographic Documentary Films titulado "Fire of Love". Esta beca permite a la científica del IG-EPN visitar y realizar una investigación en el "Laboratoire Magmas et Volcans" (LMV, Université Clermont Auvergne-CNRS-IRD) en Francia. Adicionalmente, una parte de los análisis es financiada por el Instituto Francés para el Desarrollo (IRD).

El proyecto de investigación consiste en estudiar material volcánico de cinco de las mayores erupciones del volcán Cotopaxi: 1877, 1853, 1768, 1744 y una del siglo X. Para esto, en un primer paso, cascajo de cada una de estas erupciones fue triturado y luego tamizado (Figura 1).

Figura 1. Izquierda: Piroclastos del Cotopaxi seleccionados para ser triturados y extraer sus cristales. Derecha: Tamizaje de la roca triturada.

Luego, dentro de la fracción de 0,5 a 1 mm se separaron los cristales de plagioclasa y piroxeno. Estos cristales fueron pulidos y observados a través de un microscopio binocular para buscar inclusiones magmáticas (Figura 2).

Figura 2. Izquierda: Fragmentos de la roca volcánica triturada con tamaños entre 0,5 y 1mm. Centro: Cristales de plagioclasa seleccionados y separados con pinza. Izquierda: Cristal de plagioclasa con muchas inclusiones magmáticas observado bajo el microscopio.

Las inclusiones magmáticas son pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer. Esto significa que las gotas de magma atrapadas en cristales nos pueden indicar qué composición tenía el magma cuando aún estaba a varios kilómetros de profundidad bajo la superficie, algún tiempo antes de la erupción.

Para este estudio se seleccionaron cristales con inclusiones magmáticas con un tamaño mínimo de 30µm (0,03 mm) con una y hasta máximo tres burbujas, para luego analizar su contenido de volátiles, como lo son el dióxido de carbono, el agua y el dióxido de azufre, entre otros. La figura 3 muestra algunas de las inclusiones magmáticas observadas en cristales de plagioclasa de las erupciones del Cotopaxi, que fueron seleccionadas para estos análisis.

Figura 3. Inclusiones magmáticas observadas en cristales de plagioclasa de varias erupciones de los últimos 1000 años del volcán Cotopaxi.

A. Vásconez Müller, S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional