Lunes, 26 Junio 2017 13:20

Informe Especial Reventador N. 2 - 2017

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Observaciones entre 29 de mayo-01 junio y 7 de junio 2017

Misión terrestre: 29 de Mayo al 01 de Junio de 2017.
Del 29 de mayo al 01 de junio, Personal Técnico del Instituto Geofísico realizó una visita al Volcán El Reventador con el objetivo de realizar tareas de monitoreo desde el sector de Azuela (UTM: 208539 m E; 9991842 m S), a 4560 m al nororiente de la cumbre del volcán en línea recta (Fig. 1).

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Figura 1. Trayecto: Punto de partida (punto verde), ruta (línea naranja) y ubicación del campamento Azuela en el volcán El Reventador (punto rojo). Base: Wikiloc – Google Maps.


En el campamento se instalaron equipos móviles para monitorizar la actividad superficial del volcán durante el tiempo de permanencia del grupo de trabajo. Los instrumentos utilizados son: una cámara térmica, un sensor de infrasonido, un equipo para medición de gases (miniDOAS) y cámaras de fotografía y video (Fig. 2). Las mediciones se pudieron llevar a cabo durante los momentos en que el volcán se mostró despejado.  

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Figura 2. Campamento ubicado en el sector de Azuela. Foto: M Almeida (IG-EPN), 30-05-2017.



Clima:
El volcán permaneció la mayor parte del tiempo nublado y parcialmente nublado. Las lluvias impidieron el uso de la mayor parte de equipos, limitando la obtención de datos. La temperatura promedio del ambiente fue 15,5 °C y la dirección de los vientos fue variable hacia el occidente y nororiente.


Térmica:
Se realizaron 10 secuencias de imágenes térmicas capturadas con una frecuencia pre-establecida de 1 segundo entre cada una. Estas secuencias permitieron obtener un registro adecuado de la actividad superficial del volcán, donde se observaron diferentes fenómenos volcánicos, tal como: un flujo de lava depositado en el flanco nororiental, varias explosiones y emisiones asociadas a los ventos norte y sur, colapsos del frente del flujo de lava que desciende por el nororiente, corrientes de densidad piroclástica, chugging (emisión audible e intermitente de gas en corto período de tiempo) y proyección de  balísticos.

Flujo de Lava: este nuevo flujo de lava se lo observa en la parte alta del flanco nororiental del volcán, su velocidad de desplazamiento es muy baja; fue casi imperceptible durante el trabajo de campo y la única evidencia de su movimiento son los continuos colapsos del frente del flujo, que produce rodamiento de rocas hasta las cercanías de la base del cono.  Se obtuvo un valor de temperatura máxima aparente (TMA) de 304 °C (ver tabla 1).

Chugging: este fenómeno es muy frecuente en el volcán. Se manifiesta como la exhalación pulsátil de gas y su percepción auditiva se manifiesta como el sonido de locomotora, en este estudio, la frecuencia de captura de las imágenes no nos permite observar claramente los pulsos de emisión de gas que lo caracterizan. Se obtuvo un valor de temperatura máxima aparente (TMA) de 65 °C, con lo cual además podríamos asumir que el gas dominante durante este fenómeno es H2O (g).

Explosiones, corrientes de densidad piroclástica y columnas de emisión (Seq. 006_May, 31  “Vento Sur”; Seq. 006_May, 30 “Vento norte”): Se observaron varias explosiones durante los pocos instantes en que el volcán se mostró despejado, sin embargo era posible escucharlas cuando las condiciones visuales no permitían realizar observaciones directas. La frecuencia en que ocurrían las explosiones fue de aproximadamente 15 - 30 minutos, tal como se muestra en el registro sísmico (Fig. 3).

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Figura 3. Registro sísmico obtenido para los días 30 y 31 de mayo de 2017, Estación Reventador Norte, más cercana al campamento. Base: IG-EPN.

Fue evidente que el volcán presenta dos puntos de emisión (ventos: norte y sur). En estos ventos la actividad está caracterizada por la emisión de gases, expulsión de balísticos y ceniza asociados a explosiones de tamaño pequeño. Las columnas de emisión o explosión alcanzan entre 1 y 2 km dependiendo de la energía de la explosión. Las explosiones más grandes producen además corrientes de densidad piroclástica (flujos piroclásticos) que alcanzan excepcionalmente la base del cono. El sonido de las explosiones es escuchado fácilmente varios kilómetros a la redonda del volcán ~ (5 – 8) km. La secuencia que captó una de las explosiones del vento norte (Fig. 4) permitió medir una temperatura máxima aparente de 241 °C; la columna de emisión de material piroclástico (bombas y ceniza) asociada arrojó un valor de temperatura máxima aparente (TMA) de 129 °C.

En esta ocasión se pudo observar que se generaban pequeñas corrientes de densidad piroclástica (CDP) secundarias, asociadas al colapso del material acumulado en la cumbre del volcán, estas CDP poseen velocidades relativamente bajas y alcanzan distancias cortas, sin rebasar el perímetro de la base del cono actual. Gracias a una secuencia térmica se pudo calcular una velocidad de 10,5 m/seg, para este evento, la duración desde el inicio al final del flujo fue de 1 minuto con 16 segundos y alcanzó una distancia máxima de 800 metros. El rango de temperatura máxima aparente 304 °C, posiblemente asociado a la fuerte cantidad de gas que se desprende del depósito en el punto final del evento. La segunda explosión ocurrió en el vento sur y no generó CDP, se observaron balísticos que alcanzaron distancias superiores al perímetro de la base del cono ~ 1200 metros, similar a las explosiones del vento norte. La temperatura máxima aparente calculada en base a las imágenes térmicas para este fenómeno fue de 521 °C; la columna de emisión de material piroclástico (bombas y ceniza) asociada arrojó un valor de temperaturas máximas aparentes de 358 °C (Fig. 4) (Tabla 1).

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Figura 4. Fluctuación de temperaturas en los eventos volcánicos asociados a la actividad del volcán El Reventador, secuencias capturadas desde el campamento “Azuela”. (Sec. Térmicas: M Almeida – IGEPN).

La figura 4, muestra curvas de variación de temperaturas en el tiempo que dura la secuencia, establecida previamente para capturar una imagen cada segundo. Se puede notar que las curvas (fluctuaciones) son diferentes para cada uno de los eventos registrados, el chugging muestra un patrón casi horizontal sin mayor variación y con una pendiente negativa. Las explosiones muestran una serie de picos que crecen y decrecen de manera abrupta (similar a la mitad superior de un registro sísmico), siendo el primer pico mayor (más liberación de energía) y varios pulsos consecuentes de menor intensidad. En las explosiones que llegan a generar flujos piroclásticos se observa una tendencia de la curva con pendiente positiva que muestra explosiones de similar intensidad y consecutivas, en cortos intervalos de tiempo. Estas últimas, además implican mayor acumulación de material en la cumbre del volcán. Las corrientes piroclásticas muestran una curva con pendientes positivas, donde los picos observados representan la ruptura de rocas y la desgasificación del flujo mientras avanza, además de la recarga de nuevos pulsos de material emitido en las emisiones subsecuentes a la principal. El flujo de lava se observa como una curva “suave y sinuosa” sin mostrar una pendiente o una tendencia clara en la fluctuación de sus temperaturas, ya que la escala de tiempo no permite observar ningún patrón de forma evidente.

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Tabla 1. Análisis de temperaturas máximas aparentes para las secuencias capturadas en el volcán El Reventador, parámetros del análisis: distancia= 4560 m, humedad relativa= 75 %, temperatura ambiente= 7,2 °C, temperatura atmosférica= 15,5 °C.


Gases:
Las condiciones climáticas dificultaron la medición del flujo de SO2 de las emisiones del volcán, sin embargo fue posible obtener unas pocas medidas que arrojaron valores de aproximadamente 150 toneladas por día (t/d).


Misión aérea: 07 de Junio de 2017.
Personal del Instituto Geofísico realizó un sobrevuelo de monitoreo al volcán El Reventador, en una aeronave tipo CESSNA 206 – TURBO, comandada por el Cap. Daniel Whitehead de la Empresa Alas de Socorro del Ecuador. El Sobrevuelo tuvo una duración de dos horas sobre el volcán y siguió la ruta de la indicada en la figura 5.

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Figura 5. Trayecto realizado durante el sobrevuelo efectuado el 07/06/2017. (Base: Google Earth).


Clima:
Las condiciones climáticas fueron adecuadas para la captura de imágenes y secuencias térmicas, el volcán se mostró completamente despejado, con presencia de nubes altas que ayudaban a cubrir al volcán de la incidencia de la radiación solar (Fig. 6). La dirección del viento fue variable predominante de noroeste a norte (NW – N), la temperatura atmosférica promedio fue de 5 °C y un 90 %  de humedad relativa.

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Figura 6. Fotografía del volcán El Reventador. Foto: M Almeida (IG-EPN), 07-06-2017.


Observaciones Visuales:
Durante el sobrevuelo fue posible constatar la presencia de varios depósitos de flujos piroclásticos recientes en todos los flancos del volcán, siendo los más evidentes y de mayor alcance (1,2 km) los del flanco sur y norte, la presencia de grandes bombas volcánicas es notoria en toda la periferia del cono actual con un alcance máximo de 1,3 km, estos balísticos no han llegado a provocar daños en los instrumentos instalados en las zonas más cercanas al cráter. Se confirmó la presencia del flujo de lava descendiendo por el flanco N-NE, el mismo tiene una longitud aproximada de 200 metros y aparentemente, no está relacionado a ninguno de los dos ventos (N-S) del cráter del volcán, dando la idea de que pueda existir un nuevo vento por donde está saliendo este nuevo material. Varias explosiones fueron observadas en los dos ventos ubicados en el cráter del volcán (Fig. 7).

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Figura 7. Fotografía del volcán El Reventador, nótese los dos ventos localizados en el cráter. Foto: P Ramón (IG-EPN), 07-06-2017.

Durante esta misión no fue posible observar la generación de flujos piroclásticos, sin embargo el evento registrado en la misión vía terrestre pudo ser confirmado como un evento secundario, mismo(s) que se producen por el colapso de material acumulado durante las explosiones precedentes que pueden coincidir con una explosión mayor, cuya energía ayude a desprender el material. La evidencia para esta asunción es un escarpe “reciente” de deslizamiento de aproximadamente 50 metros de abertura orientada hacia el norte (Fig. 8).

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Figura 8. Fotografía del volcán El Reventador, nótese el escarpe de deslizamiento abierto preferencialmente hacia el norte. Foto: M Almeida (IG-EPN), 07-06-2017.


Térmica:
La captura de imágenes y secuencias térmicas permitió identificar que la intensa actividad del volcán ha generado tres centros de emisión de productos volcánicos: dos asociados a explosiones, balísticos y corrientes de densidad piroclástica y uno asociado a un pequeño flujo de lava (Fig. 9).

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Figura 9. Ilustración de los tres centros de emisión del volcán El Reventador. Ilustración: M Almeida (IG-EPN), 07-06-2017.

En un contexto general se puede observar que los dos ventos muestran altas temperaturas, siendo el vento norte el más caliente. El flujo de lava registra temperaturas similares a las calculadas durante la expedición vía terrestre (ver Tabla 1 y Tabla 2).  

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Tabla 2. Análisis de temperaturas para las secuencias capturadas en el volcán El Reventador, parámetros del análisis: distancia= 1500 m, humedad relativa= 90,9 %, temperatura ambiente= 5,4 °C, temperatura atmosférica= 5,4 °C.


Gases:
En este sobrevuelo se pudo obtener la primera medición multigas de la pluma del volcán. Fue posible adquirir la concentración de gases volcánicos: CO2= 620 ppmv sobre un valor de CO2 atmosférico= 437 ppmv, SO2= 0,7 ppmv y H2S= 4 ppmv. La relación CO2/ST resultante es bastante elevada entre 35 y 40.
 (Fig. 10).

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Figura 10. Gráficos de las mediciones realizadas con el multigas durante el sobrevuelo al volcán El Reventador,  S Hidalgo (IG-EPN), 07-06-2017.


MA, SH, PR, FV, DN, ET
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional