Miércoles, 23 Septiembre 2015 18:37

Actualización de la Actividad Eruptiva--Volcán Cotopaxi N°17 - 2015

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Aumento del número de sismos VT y posible movimiento del magma o de la fuente de presión en profundidad.

Resumen
Durante las últimas semanas se ha observado una disminución de la actividad superficial en el volcán Cotopaxi. Sin embargo, el número de eventos volcano-tectónicos (rupturas dentro del volcán) registrado sigue aumentando desde el 10 de septiembre y está posiblemente asociado al movimiento del magma o a un aumento de la presión en profundidad. Se registraron también pequeños cambios en la deformación del volcán. Durante el último sobrevuelo se pudo observar que los glaciares están siendo afectados por la actividad eruptiva. El 20 de septiembre se registró un pequeño lahar en la quebrada Agualongo (flanco occidental) que se detuvo al nivel de la carretera en el Parque Nacional Cotopaxi. Este evento fue probablemente asociado al deshielo del glaciar ya que no se registró lluvias en la zona este día. En base a la información presentada podrían ocurrir nuevos pulsos de actividad eruptiva en los próximos días a semanas.


Sismicidad

Como se indicó en la precedente actualización de la actividad del volcán Cotopaxi, en las últimas semanas se ha registrado un cambio en las características de la sismicidad con: 1) una disminución del número de eventos LP (Largo Periodo, asociados a movimientos de fluidos) y del tremor de emisión; 2) un aumento rápido del número de eventos VT (Volcano-Tectónico, asociados a rupturas dentro del edificio volcánico) de pequeña magnitud. Al momento, la mayoría de los eventos se ubican debajo del cráter a menos de 12 km de profundidad (Fig. 1). Hasta la hora de publicación de este informe el número máximo de sismos VT, se registró el 21 de septiembre con 221 en 24 horas. Adicionalmente se han detectado pequeños eventos sísmicos y señales de infrasonido en las noches del 17 y del 21 de septiembre que podrían corresponder a pequeñas explosiones. Sin embargo no hay confirmación visual de estos eventos.

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 1. A) Profundidades con respeto a tiempo de varios eventos sísmicos en áreas aledañas a Cotopaxi. El eje temporal va desde el 01 Mayo 2015 al presente. Se puede notar varios cambios en los tipos de eventos dominantes en el vector durante los últimos meses. En las últimas 2 semanas se nota un incremento de eventos tipo VT (círculos rojos). B) Número diario de eventos tipo volcano-tectónicos (VT) entre 01 Abril y 23 septiembre, 2015 (S. Hernandez, IGEPN).

 


Deformación

Desde el 2 hasta el 16 de septiembre se ha observado una variación importante en los valores del inclinómetro de VC1 (flanco Nororiental), con una disminución de 80 μrad en el eje radial y un aumento de 60 μrad en el eje tangencial. Estas tendencias coincidieron con el aumento del número de VT registrados en el mismo período de tiempo, tal como se lo puede ver en la figura 2. Sin embargo, desde el 17 de septiembre la dirección de las tendencias cambiaron en ambos ejes, es decir ahora se observa ascenso en el eje radial y descenso en el eje tangencial. En el inclinómetro ubicado en refugio (flanco N) no se observan cambios importantes.

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Figura 2. Los valores del eje tangencial de VC1 tienen una tendencia similar al número de VT registrados por día hasta el 17 de septiembre (S. Aguaiza, IGEPN).

 


Emisión del SO2
Los valores de flujo de SO2 obtenidos por la red permanente de DOAS sugieren disminución de las emisiones con respecto a los valores observados inmediatamente después de las explosiones del 14 de agosto (Fig. 3). Los valores obtenidos del 8 al 15 de septiembre se mantuvieron constantes (entre 2000 y 3000 ton/día). Sin embargo desde el 15 de septiembre los valores obtenidos por la red permanente han disminuido a aproximadamente 500-1000 ton/día. Otros métodos como el DOAS móvil y los datos satelitales indican que las emisiones de SO2 siguen una tendencia decreciente similar. Los valores actuales están todavía por encima del nivel de base de la desgasificación del volcán Cotopaxi.

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Figura 3. Flujo de SO2 desde el 1 de mayo 2015 hasta el presente mediante diferentes métodos. Se observa una disminución de los valores en los últimos días (C Barrington, IGEPN).

 

 

Dispersión y caída de ceniza
En base a las alertas emitidas por la Washington VAAC se puede observar que durante el periodo del 11 al 18/09/2015, las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi afectaron una gran parte del Ecuador (Fig. 4). La altura de las nubes de ceniza alcanzó un máximo de 2.3 km sobre el nivel del cráter (snc) el 15 y el 17 de septiembre (2.9 km snc la semana anterior). Se puede observar una altura casi constante de las nubes de ceniza durante la semana. La velocidad de las nubes de ceniza varió entre 2.6 y 12.9 m/s. La dirección predominante del viento ha sido hacia el Occidente (entre SW y NW). Las nubes de ceniza alcanzaron la costa hacia el Occidente, Machachi al Norte y Latacunga al Sur. Sin embargo se observa también que la dirección predominante de las nubes de ceniza ha sido hacia el Occidente-Noroccidente alcanzando hasta 617 km de longitud el 14 de septiembre.

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Figura 4. Dispersión de las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi durante el periodo 11-18/09/2015 (fuente de datos: Washington VAAC; base: GoogleEarth; M. Encalada, IGEPN).

 

El trabajo de campo realizado sobre el depósito de la caída de ceniza asociado a la erupción del volcán Cotopaxi desde el 11 hasta el 18 de septiembre de 2015, permitió identificar que las zonas más afectadas durante este periodo se encuentran al Occidente y Noroccidente del volcán con una intensidad máxima en el Parque Nacional Cotopaxi (Fig. 5). La estimación de la masa y del volumen total emitido durante este periodo es de ~2.74 × 107 kg (~21,000 m3) lo que permite calificarlo con un índice de explosividad volcánica VEI 1. Desde el inicio de la actividad se acumuló ~9.36 × 108 kg (~763,000 m3) de ceniza hasta el viernes 18 de septiembre de 2015. Vale indicar que la actividad durante la última semana ha disminuido respecto a la semana anterior (~62,000 m³).

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Figura 5. Mapa preliminar del depósito de caída de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 11 y el 18 de septiembre de 2015 (proyección WGS 84, coordenadas en UTM; B. Bernard, IGEPN).

 

El análisis granulométrico de las últimas muestras de ceniza sigue indicando una proporción muy grande de ceniza extremadamente fina (entre 50 y 80 % menor a 63 μm). El análisis de componentes realizado con lupa binocular sigue indicando una disminución del aporte del sistema hidrotermal o del conducto (líticos con pirita, escorias grises con vesículas rellenas de material hidrotermal, cuarzo hidrotermal, líticos grises) y un posible aumento del aporte de magma fresco (cristales libres, partículas vítreas con baja vesicularidad y alto contenido de microlitos).


Observaciones visuales

Durante los últimos días la actividad superficial del volcán Cotopaxi ha sido caracterizada por emisiones de gas con carga baja a mínima de ceniza alcanzando entre 1000 y 2500 m sobre el nivel del cráter y dirigidas por los vientos hacia el Occidente (Fig. 6).

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Figura 6. Emisión de gas con mínimo contenido de ceniza alcanzando 1.5 km sobre el nivel del cráter y dirigida hacia el Occidente-Suroccidente, 21 septiembre 2015 (B. Bernard, IGEPN).

 

 

Monitoreo térmico
Durante el sobrevuelo realizado al volcán Cotopaxi en la mañana del 22 de septiembre las condiciones climáticas fueron mayormente buenas, permitiendo realizar observaciones de su actividad superficial y obtener medidas de temperatura de varios sectores. Se identificó una emisión de vapor de agua que alcanzaba ~1 km sobre el nivel de la cumbre con una dirección al Occidente–Noroccidente y baja actividad fumarólica en las paredes internas del cráter así como de las partes altas del flanco occidental. El valor de temperatura máxima aparente (TMA) medido durante el sobrevuelo fue de 35,3 °C y correspondió al campo fumarólico del flanco oriental (Fig. 7). Las TMA de los otros campos fumarólicos variaron entre 19 y 34°C. La emisión continua no permitió realizar observaciones ni medidas del cráter interno del volcán.

Se observó la presencia de nuevas fracturas tanto en las partes altas y bajas del glaciar, así como pequeños derrumbes hacia el interior y exterior del cráter. Se continúa observando la presencia de agua y humedad entre el contacto glaciar-roca y la presencia de drenajes de agua que pudieran alimentan la formación de lahares secundarios. La presencia de nuevas anomalías térmicas así como el deshielo paulatino del glaciar sugieren el progresivo calentamiento del edificio como resultado del presente período eruptivo.

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Figura 7. A) Imagen térmica que muestra las anomalías térmicas de las partes altas del volcán. B) Fotografía correspondiente y que muestra la emisión de gases al nor occidente. (Imagen/Fotografía: P. Ramón/S. Vallejo, IGEPN).

 


Lahares

El 20 de septiembre, aproximadamente a las 15h10, se detectó un pequeño lahar (flujo de lodo y escombros volcánicos) en una quebrada del flanco occidental del volcán (Fig. 8), afluente de la quebrada Agualongo. El lahar se detuvo al llegar a la carretera del Parque Nacional Cotopaxi, rellenando los tubos de desagüé. Su frente tenía un espesor de cerca de 1.2 metros (Fig. 9). El evento duró aproximadamente 40 minutos. Este lahar secundario está posiblemente asociado a un deshielo del glaciar ya que no se registró lluvia en la zona este día.

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Figura 8. Señal asociado al pequeño lahar que bajó por una quebrada del flanco occidental del volcán Cotopaxi, 20 septiembre 2015 (Helicorder de la estación sísmica BNAS, IGEPN).

 

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Figura 9. Depósito del lahar en la quebrada Agualongo, 20 septiembre 2015 (S. Arrais, IGEPN).

 


Interpretación

Los datos de monitoreo obtenidos durante la última semana confirman la interpretación realizada en el último informe siendo ellos: 1) agotamiento de la energía de la intrusión magmática que provocó la actividad superficial registrada y observada hasta el momento; 2) posible movilización de magma y aumento de la presión en profundidad. De llegar a zonas más superficiales este cuerpo magmático podría provocar un aumento de la actividad eruptiva, particularmente la ocurrencia de otra fase de explosiones que anuncian la llegada a la superficie del nuevo magma, en menor o mayor volumen.


Escenarios:

Se plantean como posibles los siguientes escenarios para los próximos días a semanas (en orden del más probable al menos probable), los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio;

  • a) el nuevo pulso de magma llega lentamente al reservorio y tiene paso libre hasta la superficie. En este caso, la actividad eruptiva aumenta con emisiones de ceniza seguidas por pequeñas explosiones. El proceso eruptivo se prolonga por semanas hasta agotamiento de la energía de este pulso (tipo Tungurahua marzo 2013). Este tipo de fases eruptivas puede repetirse en función de la alimentación en magma. Las caídas de ceniza son moderadas en las direcciones predominantes del viento con una acumulación de hasta pocos milímetros de ceniza. Durante este tipo de actividad se podría observar incandescencia en el cráter. Las explosiones pequeñas podrían lanzar bloques balísticos decimétricos hasta 1-2 km del cráter. Lahares secundarios pequeños se podrían formar debido a la remobilización del material eruptivo por lluvia o deshielo del glaciar afectando principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. Al momento de la publicación de este informe es el escenario más probable;
  • b) el nuevo pulso de magma llega al reservorio pero su paso a la superficie está obstruido provocando un aumento de la presión en el magma hasta ruptura del tapón. En este caso se produce una (o más) explosiones de tamaño moderado a grande con caídas de bombas balísticas que alcanzan un máximo de 5 km desde el cráter y pequeños flujos piroclásticos (tipo Tungurahua julio 2013). Las caídas de ceniza son moderadas a fuertes en las direcciones predominantes del viento con una acumulación de algunos milímetros hasta pocos centímetros de ceniza, cerca del volcán. Adicionalmente se pueden formar lahares por la mezcla del material volcánico con agua de derretimiento del glaciar. En este escenario los lahares podrían ser de tamaño pequeño hasta moderado y afectarían principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. Flujos de agua lodosa podrían bajar en los drenajes principales sin mayor afectación. Al momento de la publicación de este informe este escenario es menos probable que el escenario a);
  • c) el pulso de magma que asciende tiene un volumen mayor y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzca una erupción paroxismal (tipo Cotopaxi junio 1877, Reventador noviembre 2002, Tungurahua agosto 2006) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos pueden alcanzar el pie del volcán. El contacto entre los flujos piroclásticos calientes y el glaciar produce un derretimiento de una parte de este generando lahares que bajan por uno o algunos de los drenajes que nacen en el volcán. Estos lahares serían de tamaño moderado a grande y pueden viajar decenas hasta cientos de kilómetros por los valles de los ríos dejando depósitos de metros hasta decenas de metros de espesor. Adicionalmente se puede producir fuertes caídas de ceniza y lapilli (cascajo) asociada a esta actividad. El espesor del depósito de caída podría alcanzar más de 1 cm a 70 km y 10 cm a 20 km del volcán en la dirección principal del viento. En general, a las erupciones paroxismales, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Al momento de la publicación de este informe este escenario es mucho menos probable que los escenarios a) y b);
  • d) no se descarta por completo una disminución de la actividad eruptiva en el caso de que la nueva intrusión de magma no llegue a zonas superficiales. Sin embargo, en función de los parámetros de monitoreo y a la historia volcánica del Cotopaxi, este escenario es el menos probable.

Estos escenarios pueden ser cambiados de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán.|

BB, SH, SA, SV, SA, MR, CB
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional