Volcanes - Instituto Geofísico - EPN

Volcanes (203)

Los volcanes activos son observados a través de diversas tecnologías.

Crónicas de la erupción del volcán Cotopaxi 2015

Volcán Cotopaxi, emisión continua con carga moderada a alta de ceniza dirigida hacia el occidente. Fotografía: Julien Bernard, 9 octubre 2015.

 

El Cotopaxi es un volcán activo de la cordillera Real ubicado a 60 km al sureste de Quito, 45 km al norte de Latacunga y 75 km al noroccidente de Tena. Está cubierto por un casquete glaciar que alimenta tres sistemas fluviales importantes: R. Pita (Norte), R. Cutuchi (Sur) y R. Tambo y Tamboyacu (Este).

En el período histórico (desde 1532) ha presentado al menos cinco ciclos eruptivos principales (1532-1534, 1742-1744, 1766-1768, 1853-1854 y 1877-1880). Dentro de estos se reconocen al menos 13 erupciones mayores (Hall y Mothes, 2008). Los fenómenos volcánicos asociados a estos fueron: caída de ceniza, pómez y escoria, coladas de lava, flujos piroclásticos y lahares. Estos fenómenos afectaron las zonas pobladas aledañas, causando pérdidas humanas, importantes daños en infraestructuras y generando crisis económicas regionales (Sodiro, 1877; Barriga, 2015).

El monitoreo del volcán Cotopaxi empezó en 1976.

Crónicas de la erupción del volcán Cotopaxi 2015

Figura 1. Red de monitoreo del volcán Cotopaxi. Hasta el momento se cuenta con 58 instrumentos de monitoreo, siendo este el volcán mejor monitorizado del Ecuador. OVC: Observatorio del Volcán Cotopaxi, GPS: Global Positioning System, BB: Broadband (banda ancha), SP: Short Period (periodo corto), AFM: Acoustic Frequency Monitor (detector de lahares).

 

La robusta base de datos del IG-EPN permitió definir un nivel de base de la actividad del volcán (Ruiz et al., 1998) y con ello el IG tiene la capacidad de identificar anomalías en el comportamiento del coloso, como las reportadas en: 2001-2002 (Molina et al., 2008; Hickey et al., 2015), 2005, 2009 y más recientemente en el 2015.


Cronología de la erupción del Cotopaxi “2015”

Desde mediados de abril 2015 se observa un incremento de la actividad sísmica del volcán Cotopaxi. A partir de mayo esa actividad es acompañada de un incremento en las emisiones de dióxido de azufre (SO2) registrado en la red de monitorización (Informe Especial N°2, publicado el 2 de junio de 2015). Adicionalmente, gracias al reporte de varios andinistas y personal del Parque Nacional Cotopaxi (PNC), se reconoce también un incremento en el olor a azufre sobre los 5700 m snm. Todos estos cambios muestran una anomalía persistente en el volcán.
El 11 de junio de 2015, en Informe Especial Nº3, el IG-EPN destaca un incremento de la actividad interna, con la aparición de tremor (vibración del conducto), y externa del volcán (fig. 2). En base a los datos del monitoreo se concluye que lo más probable es que la actividad siga incrementándose, pudiendo incluso producir EXPLOSIONES FREÁTICAS en el cráter.

Crónicas de la erupción del volcán Cotopaxi 2015

Figura 2. Volcán Cotopaxi. Se observa actividad fumarólica (vapor de agua y gases) que alcanza más de 1 km snc en dirección SSW. Cámara Sincholahua IG-EPN (14/06/2015).

 

Gracias a fotografías y videos recuperados de redes sociales del cráter del volcán Cotopaxi, se pudo observar la aparición de una laguna color verdosa (fig. 3). La presencia de este cuerpo de agua en el cráter podría favorecer la ocurrencia de EXPLOSIONES FREÁTICAS advierte el IG-EPN en Informe Especial Nº4 del 7 de agosto de 2015.

Crónicas de la erupción del volcán Cotopaxi 2015

Figura 3. a) Imagen de la laguna verde que se ha formado en el cráter del Cotopaxi, zonas fumarólicas y nuevas grietas (recuperada de las redes sociales). b) Foto del cráter del Cotopaxi en Enero 2003 (Patricio Ramón). Nótese que las zonas fumarólicas no son características nuevas. Tomado de Informe Especial Nº 4.

 

El 14 de Agosto del 2015, después de 4 meses de señales premonitores, el IG-EPN reporta la ocurrencia de dos explosiones pequeñas (Informe Especial N°5, publicado a las 06h38), La primera a las 04h02 y la segunda a las 04h07. Estas fueron escuchadas por andinistas que ascendían al volcán. La ocurrencia de explosiones de este tipo fueron señaladas en los Informes Especiales Nº3 y Nº4. Debido a esta actividad se produjó una caída moderada a pequeña de ceniza en los sectores de Jambeli, Machachi, Pedregal, Boliche, Aloag, Tambillo y Amaguaña. Más tarde, a las 10h25 otra emisión de ceniza (entre 6 y 8 km snc), visible desde distintos sitios (fig. 4), dieron lugar a caídas de ceniza hacia el NW y SW del Cotopaxi. Otros eventos explosivos, de menor magnitud a los anteriores ocurrieron a las 13h45 y a las 14h29. Estas emisiones fueron reportadas por la población ya que fueron claramente visibles (Informe Especial N°6). El estudio de la distribución de la caída de ceniza del 14 de agosto permitió calificar la erupción de “pequeña” con un indice de explosividad 1 y una magnitud de 1.2 (Bernard et al., sometido a Bulletin of Volcanology).

Crónicas de la erupción del volcán Cotopaxi 2015

Figura. 4. A la izquierda, explosión registrada a las 10h25 con una columna de emisión de entre 6-8 km snc con dirección al NW y SW. Recuperada de redes sociales, tomada desde Aloag al NW del volcán. A la derecha, Imagen Landsat de la explosión (Escobar, R.).

 

En el mismo reporte (Informe Especial Nº6) se resalta que: “el estudio preliminar de la ceniza producida durante estas explosiones sugiere por el momento que estas no estarían asociadas con el magma en profundidad, sino más bien a la sobrepresurización de un sistema hidrotermal menos profundo (aguas subterraneas), que fue sobrecalentado por el magma en las últimas semanas. Este tipo de explosiones son llamadas "FREÁTICAS" y son comunes en las etapas de reactivación de los volcanes. En los informes precedentes (Informe Especial Nº 3 y 4) se había mencionado la posibilidad de ocurrencia de este tipo de explosión, si bien no se podía prever su magnitud”, ni cuando sucederían. Sin embargo el estudio a detalle de la ceniza realizado en el último año permitió identificar un componente magmático lo que permite recalificar estas explosiones como “freatomagmáticas” (Gaunt et al., sometido a Journal of Volcanology and Geothermal Research).

Tras las explosiones del 14 de agosto la actividad del volcán Cotopaxi se caracterizó por la emisión semi-continua a continua de ceniza (material piroclástico; fig. 5). Esta afectó en gran medida la cotidianidad de las poblaciones ubicadas sobretodo al occidente del volcán (dirección predominante de los vientos). En ocaciones, incluso se reportó la caída de ceniza en sectores tan distantes como: Santo Domingo de los Colorados, El Carmen, Quevedo, Portoviejo y Bahía de Caráquez.

Crónicas de la erupción del volcán Cotopaxi 2015

Figura 5. Volcán Cotopaxi. Emisiones continuas con carga moderada – alta de ceniza dirigidas hacia el occidente, por la dirección predominante de los vientos. Espín Bedón P. IG-EPN, 29/08/2015.

 

La erupción continuó con emisiones de ceniza de menor intensidad hasta el final de noviembre 2015 (Informe Especial N°23, publicado el 9 de diciembre). Adicionalmente, se generaron lahares (flujos de escombros) secundarios que afectarón principalmente el flanco Occidental de volcán y en particular dificultarón el tráfico vehicular en la carretera del PNC en la quebrada Agualongo.

Crónicas de la erupción del volcán Cotopaxi 2015

Figura 6. Intersección de la Q. Agualongo con la vía que va al Refugio dentro del PNC. Nótese la amplia zona de inundación. Tomado del Informe Especial N°23.

 


Actividades realizadas por el IG-EPN
Desde el inicio de la reactivación del volcán Cotopaxi en abril 2015, el personal del IG-EPN ha trabajado en 4 ejes principales:

1.  Mejoramiento y mantenimiento de la red de monitoreo del volcán Cotopaxi. Antes de la reactivación el volcán ya contaba con una de las mejores redes de monitoreo de Latinoamérica lo que permitió identificar las primeras señales de reactivación del coloso. Sin embargo con el fin de mejorar las capacidades de detección se procedió en instalar nuevas estaciones de monitoreo con instrumentos de última generación con la ayuda del grupo VDAP (Volcano Disaster Assistance Program) del servicio geológico de Estados Unidos (USGS) y de la colaboración japonesa JICA. Adicionalmente, debido a la actividad del volcán y en particular a las frecuentes caídas de ceniza, se necesitó realizar un mantenimiento constante de las estaciones e incluso la reubicación de algunas. Ademas, conjuntamente con el ECU911 y la SGR, se conformó una red de vigías en las comunidades aledañas al volcán para preparar e involucrar a las comunidades en el monitoreo volcánico.

2.  Información y capacitación de las autoridades y de la población. A parte de los 28 informes especiales y cerca de 450 informes/noticias diarios publicados desde el 2 de junio de 2015, el IG-EPN se esforzó en informar y capacitar a las autoridades y a la población con decenas de charlas y visitas al campo. El principal objetivo de estas charlas es preparar a la comunidad frente a una posible erupción del volcán e informar sobre las zonas potencialmente afectadas por fenómenos volcánicos, en particular los lahares primarios y las caídas de ceniza.

3.  Evaluación de la amenaza volcánica. Antes de la crisis de 2015 el Cotopaxi ya contaba con mapas de amenazas volcánicas para las zonas Norte y Sur. Sin embargo la escala de estos mapas (1/50 000, publicados en 2004) no era suficientamente precisa para las necesidades de la población y de las autoridades. Por lo tanto se realizó nuevos estudios de campo y simulaciones numéricas para actualizar estos mapas con una escala de 1/5 000. Adicionalmente, se realizó el estudio para la zona oriental que no tenia un mapa de amenza y se presentó a las autoridades una versión preliminar en noviembre 2015. Los nuevos mapas para la zona Norte y Sur, escala 1/5 000, serán publicados proximamente.

4.  Investigación científica. La crisis del Cotopaxi ha sido una oportunidad para estudiar en detalle el despertar de un volcán y sus primeros productos. La investigación científica es un proceso largo donde los resultados deben ser sometidos a la comunidad científica antes de publicarlos. Al momento el IG-EPN tiene varias publicaciones en el proceso de revisión por pares en diferentes revistas internacionales sobre temas como la dinámica eruptiva (Gaunt et al., sometido a Journal of Volcanology and Geothermal Research), la relación entre las emisiones de ceniza y el tremor sísmico (Bernard et al., sometido a Bulletin of Volcanology), el origen de la deformación observada durante la crisis (Mothes et al., sometido a Journal of Volcanology and Geothermal Research). Estos resultados fueron presentados a la comunidad durante un foro internacional de vulcanología organizado en Sangolqui y Latacunga el 15 y 16 de marzo de 2016. También fueron presentados en congresos nacionales (CAMCA 2016) e internacionales (EGU, AGU, COV9). La investigación científica nos permite entender mejor los procesos volcánicos y por ende nos ayuda a mejorar los escenarios eruptivos y pronósticos para informar adecuadamente a la población.

Un año después de las primeras explosiones, el IG-EPN presenta esta breve reseña sobre cómo fue la reactivación del volcán Cotopaxi desde su inicio, con el fin de recordar a la ciudadanía que vivimos en un país de alto riesgo sísmico y volcánico. El primer paso para la reducción de la vulnerabilidad y consecuentemente del riesgo es conocer los fenómenos, buscando información en fuentes confiables.  En momentos de crisis es importante no hacer caso a rumores.

El IG-EPN está continuamente vigilando las variaciones de la actividad en los diferentes volcanes del Ecuador y reportará oportunamente cualquier cambio.

Instituto Geofísico monitoreando la actividad sísmica y volcánica desde 1983.

BB, FJV
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El miércoles 3 de agosto del 2016, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) junto al Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) hicieron la entrega oficial a la comunidad en general y autoridades del “Mapa de Amenazas Potenciales por Lahares Secundarios Quebrada Yambo Rumi del Volcán Chimborazo”, en la parroquia de San Andrés. Hermuy Calle gobernador de Chimborazo, junto a Mario Ruiz, viceministro de la SGR y Pablo Morillo, Coordinador Zonal 3, presidieron la sesión del Comité de Operaciones de Emergencia provincial (COE).

Aproximadamente 1000 habitantes serían afectados por los Lahares Secundarios del Chimborazo

Foto 1: Entrega oficial del mapa de amenazas potenciales por lahares secundarios quebrada Yambo Rumi – Volcán Chimborazo al gobernador de Chimborazo Hermuy Calle por parte de Francisco Vásconez (IG-EPN) durante el COE provincial Chimborazo.

 

Aproximadamente 1000 habitantes serían afectados por los Lahares Secundarios del Chimborazo

Foto 2: Conferencia del Ing. Francisco Vásconez sobre la evaluación de la amenaza, elaboración del mapa y factores desencadenantes de los lahares secundarios del volcán Chimborazo, auditorio de la parroquia San Andrés (cantón Guano).

 

Entre diciembre 2015 y abril 2016 al menos 4 lahares secundarios han sido reportados en la quebrada Yambo Rumi al suroriente del volcán Chimborazo amenazando a varias comunidades y destruyendo zonas de cultivo y ganadería, vías de comunicación, un tramo de la vía del tren de Hielo y el tramo 146,5 del poliducto de PetroEcuador.

Aproximadamente 1000 habitantes serían afectados por los Lahares Secundarios del Chimborazo

Foto 3: Lahar secundario del volcán Chimborazo, sector de Frutapamba. Fotografía: Vásconez F –IG-EPN 19 Mayo 2016.

 

En la sesión intevinieron el Msc. Bolívar Cáceres, experto glaciólogo del INAMHI, quién expuso sobre la evolución de los glaciares del Chimborazo, destacando que el glaciar se ha reducido en un 69% en área en comparación a 1962, siendo el área actual de 8,5 km2.

Aproximadamente 1000 habitantes serían afectados por los Lahares Secundarios del Chimborazo

Foto 4: Msc. Bolívar Cáceres experto glaciologo del INAMHI expone la evolución de los glaciares del Chimborazo en el periodo 1962-2016.

 

Por otra parte, el Ing. Francisco Vásconez, la contraparte técnica del Instituto Geofísico, explicó cual fue la metodología usada para la evaluación de la amenaza y la elaboración del mapa correspondiente. Vásconez señaló que los lahares más grandes han tenido un volumen entre 300 mil y 700 mil m3 (≈30 mil a 70 mil volquetas llenas de material petreo) y un caudal pico de entre 100 y 150 m3/s. Además, enfatizó que no existe un incremento en la actividad interna del volcán, por lo que se puede descartar este factor como un agente desencadenante de estos fenómenos. También explicó que la ceniza del volcán Tungurahua, 40 km al occidente del Chimborazo, en erupción desde 1999 podría ser también responsable de la reducción de los glaciares del Chimborazo debido a  que el depósito de ceniza sobre el glaciar puede producir un cambio en el albedo (porcentaje de radiación de el glaciar refleja). Particularmente, el periodo eruptivo de noviembre del 2015 (un mes antes de la ocurrencia de los primeros lahares) fue una de las erupciones con mayor emisión de ceniza (80-160 g/m2 sobre el glaciar) desde que se tiene registro de alta precisión de este fenómeno (2010).

Aproximadamente 1000 habitantes serían afectados por los Lahares Secundarios del Chimborazo

Foto 5: Columna de emisión de ceniza del volcán Tungurahua, aproximadamente 3 km snc en dirección Occidental. Nótese como la ceniza se deposita y acumula en el flanco oriental del volcán Chimborazo. Fotografías: Vásconez F. – IG-EPN (05/09/2014).

 

Vásconez resaltó los resultados encontrados por el Dr. Luis Maisincho, experto meteorólogo del INAMHI, quien encontró que el 2015 fue el segundo año más caliente en el registro (2005-2015), año que además estuvo marcado por la ocurrencia del fenómeno de El Niño, presente en Ecuador desde junio. El Niño amplifica los efectos adversos del clima sobre los glaciares. Esta perturbación provocó que el 2015 presente máximos inéditos en las series climáticas registradas a 4900m de altura desde hace 11 años. El incremento de temperatura sobre la superficie de nieve/hielo provoca el derretimiento acelerado del casquete glaciar (incremento en la tasa de fusión), por tanto, mayor cantidad de agua líquida saliendo del mismo.

De manera general se concluye que el origen de los lahares se debe al deshielo de los glaciares del Chimborazo, acelerados por el Calentamiento Global, el fenómeno de El Niño presente desde junio 2015 y la ceniza del Tungurahua, particularmente los periodos de noviembre 2015 y febrero-marzo 2016. El derretimiento abría dado lugar a la formación de varias lagunas superficiales e intraglaciares (bolsones de agua en el interior del glaciar y/o hielo muerto) que al acumular mucha agua se abrían desbordado y/o colapsado proporcionando grandes cantidades de agua en un tiempo corto dando lugar a la formación de estos lahares secundarios.

El derretimiento acelerado de los glaciares del Chimborazo aumenta la probabilidad de generar nuevos lahares secundarios, no sólo en la quebrada  Yambo Rumi, sino también en otras quebradas alrededor del volcán. Sobrevuelos al volcán son esenciales para identificar estas zonas, resaltó Vásconez.

Hermuy Calle, destacó “La importancia del trabajo realizado por todas las instituciones técnicas, que ejecutaron las investigaciones necesarias para brindarnos estos insumos, que se han convertido en una herramienta de trabajo indispensable para todos y que también nos permitirá direccionar acciones importantes a favor de las personas que habitan en las zonas de riesgo”.

Finalmente, el COE planteó dos resoluciones generales: La Secretaría de Gestión de Riesgos (SGR) compartirá los mapas de amenazas con todas las instituciones que forman parte del COE provincial y las entidades que presten servicios o que tengan infraestructura en las zonas de posible afectación por lahares secundarios. Adicionalmente se deberán actualizar los planes de contingencia en base a los mapas.

Aproximadamente 1000 habitantes serían afectados por los Lahares Secundarios del Chimborazo

Foto 6: Msc. Pablo Morillo cordinador zonal 3 de SGR compartirá los mapas entregados por los técnicos del IG-EPN a todas las instituciones que forman parte del COE provincial y entidades que presten servicios o tengan infraestructura en zonas de riesgo.

 


FJV, SH, ET
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Disminución de actividad sísmica

RESUMEN

El 5 de junio del presente año se registró un incremento en el número de eventos sísmicos tipo VT (generados por fracturamiento de rocas). Al momento esta actividad sísmica tiende a disminuir progresivamente llegando a niveles considerados como normales para este volcán. Cabe indicar también que no hay cambios en la deformación ni en la emisión de gases. Se considera entonces que esta anomalía no involucró un ascenso de magma y que el volcán está retomando sus niveles de actividad de base.


INTRODUCCION

El 15 de junio del presente año, el Instituto Geofísico en el Informe Especial Volcán Cayambe N.- 1, reportó la ocurrencia de una anomalía sísmica en dicho volcán. Posteriormente a este informe, el Instituto Geofísico ha trabajado en el análisis de los datos sísmicos y en el incremento de la capacidad de vigilancia instrumental instalada en la zona.

El Cayambe es un volcán activo. Posee un casquete glaciar sobre los 4800 m. El volcán se ubica a 15 km al oriente de la ciudad de Cayambe y los ríos que nacen de sus flancos cruzan el Valle Interandino alimentando al río Guayllabamba y otros se dirigen hacia el Oriente y desembocan en el río Quijos. El volcán Cayambe ha tenido al menos 21 eventos eruptivos en los últimos 4000 años (Samaniego et al. 1998). En base a los estudios geológicos, estadísticamente el volcán Cayambe tiene un periodo de recurrencia de erupciones de aproximadamente 200 años. Su último periodo eruptivo data de 1785-1786.

La red de monitoreo de este volcán está compuesta por 3 estaciones sísmicas, 1 estación inclinométrica, 1 GPS y 1 estación de medición de SO2. El monitoreo especialmente sísmico se inició en 1995 y los datos de estas estaciones llegan a tiempo real al IG-EPN.

Informe Especial Cayambe N. 2 - 2016

Figura 1. Red de monitoreo del Volcán Cayambe, formada por estaciones sismológicas que funcionan desde 1995 y estaciones inclinométricas – GPS que permiten medir la deformación de los flancos del volcán y un estación que mide la emisión de SO2.

 

ACTIVIDAD SÍSMICA

La figura 2 muestra una actualización de la actividad sísmica registrada en las últimas semanas, en ella se observa claramente una disminución en el número de eventos sísmicos, llegando a los niveles de base para el Cayambe, establecidos desde el año 1995, fecha en que se instaló la primera estación sísmcia en el volcán.

La secuencia de eventos registrada en junio responde a lo que se denomina un enjambre sísmico, es decir no existe un evento de magnitud mayor alrededor del cual se generen eventos más pequeños. En este periodo se contabilizaron 2300 sismos, siendo este el número más grande de eventos registrado en este volcán desde que se tiene monitoreo sísmico (Figura 3).

Informe Especial Cayambe N. 2 - 2016

Figura 2. Número total y tipo de sismos diarios del volcán Cayambe desde 1 de Enero 2016 hasta 2 de Julio 2016. Las columnas son separadas entre los tipos de eventos (VT = volcano-tectónico, LP = largo periodo, TREM = episodios de tremor y HB = híbridos).

 

Informe Especial Cayambe N. 2 - 2016

Figura 3. Número mensual de eventos registrados en el volcán Cayambe desde 1995. Las columnas son separadas entre los tipos de eventos (VT, LP, TREM y HB).

 

En la figura 4 se muestra la localización de los eventos tipo VT registrados en Junio e inicios de Julio, en donde se mantiene la concentración de sismos al noreste del volcán, similar a lo reportado en el informe anterior.

Informe Especial Cayambe N. 2 - 2016

Figura 4: Los eventos localizados cerca del volcán Cayambe desde comienzos de Junio del 2016. Los eventos amarillos ocurrieron desde el último informe (22 de Junio). Las líneas negras al noreste de la figura corresponden a los segmentos del sistema de falla Chingual.

 

En la figura 5 se observa un ejemplo de estos sismos volcano tectónicos.

Informe Especial Cayambe N. 2 - 2016

Figura 5. Sismogramas, espectros y espectrogramas de evento del 13 de junio a las 18h26.

 

DEFORMACION
El procesamiento de los datos de la estación CYMI con datos de los últimos días indica que no  hay deformación relacionada con el volcán (Figura 6).

Informe Especial Cayambe N. 2 - 2016

Figura 6: Serie temporal de la estación de GPS “CYMI”. Se observa claramente el salto que sufrió luego del terremoto del 16 de Abril del 2016, línea roja, pero no muestra cambios posteriores.

 

INTERPRETACION

La actividad sísmica observada en Junio presenta características propias de un enjambre.  Tomando en cuenta este hecho y la vecindad con un volcán activo como el Cayambe, se considera que este enjambre tiene un origen en un incremento puntual de presiones en el interior del volcán.  El número de sismos ha regresado a los niveles previos y no se han observado anomalías geoquímicas o de deformación de los flancos. Se considera entonces que  esta anomalía no involucró un ascenso de magma y que el volcán está retomando sus niveles de actividad de base.


MP/MR/AA/PC
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional