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.

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.

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.

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).

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.

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.

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

SISMO EN PUEMBO

El día de hoy a las 10h31 se registró un sismo de magnitud 3.7 localizado al Nor –Oeste de Puembo, el evento fue sentido en gran parte del Distrito Metropolitano de Quito. Este evento es considerado una réplica del sismo de magnitud 4.7 generado en la misma zona el día 8 de Agosto del presente año.

GP,EA
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Sismo de Puembo

La noche de hoy lunes 8 de agosto del 2016 a las 23h23 se registró un sismo de magnitud ML 4,7 (escala de Richter) cuyo epicentro se ha determinado en las cercanías de Puembo (a aprox. 7 km de profundidad). El sacudón estremeció y fue sentido en gran parte del Distrito Metropolitano de Quito.

La ciudadanía ha reportado al personal del IG-EPN que este se sintió como un movimiento vertical de corta duración, muy parecido a una explosión. Este fue sentido en los 8 cantones de la provincia de Pichincha. El mismo produjo perdida de luz eléctrica en algunos sectores como: Tumbaco, Aeropuerto, Granda Centeno, Quito Tenis, el Bosque, La Ofelia, La Concepción, La Alameda, Pifo Cumbayá, Puembo. Se ha informado de un hotel cuarteado en el centro histórico (por confirmarse). También existe afectación en las poblaciones de Guayllabamba (techo caído). Por otra parte, se tiene reportes de sentido en Ibarra (hotel Ajaví), así como un deslizamiento pequeño en Cumbayá y otro más grande en Guayllabamba.

Hasta el momento se ha registrado una réplica de magnitud 2.4 a 8km de profundidad, ocurrida a las 23h53. El Instituto Geofísico continuará informando en tanto se tenga mayor información.

FV, SH, DA, EV
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).

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.

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.

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).

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.

FJV, SH, ET
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Funcionarios de INOCAR, SGR y técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) asistieron del 19 al 26 de julio del presente año a un curso y capacitación en la detección y alerta temprana sobre tsunamis en la Agencia Meteorológica Japonesa (JMA) en Tokio Japón.  Personal del IG-EPN observó y participó con el personal de JMA sobre el funcionamiento del centro de monitoreo de fenómenos volcánicos y sísmicos; y además evaluar el potencial de formación de tsunamis en caso de un terremoto de fuerte magnitud.  El curso fue financiado por JICA y tuvo una duración de 7 días.  El entrenamiento del personal del IG-EPN y de las otras instituciones se enmarca dentro del programa “Mejoramiento de la Capacidad de Monitoreo de Terremotos y Tsunamis para la Alerta Temprana de Tsunamis”, auspiciado por la Agencia de Cooperación Internacional del Japón – JICA en colaboración con el IGEPN, INOCAR y SGR.

Actualmente hay una red de 6 estaciones sísmicas con sensores de movimiento fuerte (broadband strong motion) donados como parte del proyecto con JICA; las estaciones están instaladas en varios puntos del Ecuador y permiten determinar en pocos minutos los parámetros del sismo, esta información se envía a INOCAR quien determina si el terremoto es capaz o no de producir un tsunami.  Esta red está manejada por el IG-EPN y los datos ingresan de forma continua vía satélite al centro TERRAS en la EPN.

Una de las actividades más destacables de esta visita fue conocer los programas de capacitación y simulacros que la población japonesa hace frecuentemente, para reducir su vulnerabilidad frente a grandes terremotos. Además, se visitó un Simulador de Terremotos y otro de Licuefacción del suelo que está a cargo de los bomberos de Tokio.

Adicionalmente, dos personas del IGEPN trabajaron con el experto Dr. Hiro Kumagai, profesor de la Universidad de Nagoya, sobre el manejo del software SWIFT, el cual se alimenta de los datos de los sensores de movimiento fuerte y determina, mediante el procedimiento denominado "inversión de forma de onda", parámetros del evento sísmico tales como la localización, profundidad, magnitud, etc.; información que se envía a INOCAR y otras autoridades para informar sobre el evento telúrico y que determinen si el mismo es capaz de producir un tsunami y que parte de la zona costera podría ser afectada.

Todas las acciones y entrenamiento del grupo de científicos ecuatorianos se realizaron con el objetivo de mejorar la respuesta frente a la ocurrencia de terremotos y disponer de alerta temprana de tsunamis en el Ecuador.

MV,FV,PM
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional