Miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) participaron de la visita de campo del Proyecto “VULNERABILIDAD DE LA AGRICULTURA Y GANADERÍA A LA CAÍDA DE CENIZAS DE LOS VOLCANES TUNGURAHUA Y SANGAY” del 4 al 8 y del 11 al 15 de septiembre de 2023.

El objetivo del trabajo de campo era recolectar datos de los agricultores para evaluar la vulnerabilidad de su sistema agrario a la caída de cenizas volcánicas. El Proyecto es ejecutado por Investigadores de la Facultad de Bioingeniería de la Université Catholique de Louvain, Bélgica, en coordinación con el IG-EPN. El trabajo consistía en realizar entrevistas detalladas a los agricultores para obtener información que permita caracterizar el sistema agrario en detalle, tanto en lo que respecta a su estructura como a su funcionamiento.

La semana del 4 al 8 de septiembre de 2023 se trabajó con agricultores de cinco comunidades aledañas al volcán Tungurahua (Fig. 1), como Pondoa, Bilbao, Chacauco, Palictahua y Choglontus. Actualmente el volcán presenta una actividad catalogada como baja, desde su ultimo periodo eruptivo (1999-2016). Aunque el volcán no se encuentra activo, las comunidades fueron afectadas fuertemente por las caídas de ceniza, por ello, la experiencia de las personas entrevistadas fue de gran ayuda para los investigadores.

Figura 1. Momentos durante la visita de campo a las personas entrevistadas en las comunidades de Pondoa, Chacauco y Choglontus. (Fotos: E. Telenchana/IG-EPN).

Por otro lado, la semana del 11 al 15 de septiembre de 2023 se realizó la visita de campo a agricultores de cinco comunidades ubicadas al occidente del volcán Sangay (Fig. 2), como Guarguallá Chico, Ishbug Utucun, Pancun Ichubamba, Chauzán-San Alfonso y Atapo Santa Cruz. Desde 2019, el volcán Sangay presenta una actividad eruptiva catalogada como de nivel moderado a alto, con constantes emisiones y caídas de ceniza que han afectado las comunidades localizadas al occidente del volcán. Las personas entrevistadas contaron como han lidiado con las caídas para salvaguardar su salud, la de sus animales, y tratar de no perder sus productos agrícolas.

Figura 2. Momentos durante la visita de campo a las personas entrevistadas en las comunidades de Ishbug Utucún y Atapo Santa Cruz (Fotos: A. Vásconez y E. Telenchana/IG-EPN).

Finalmente, con estos datos los investigadores buscaran cuantificar la vulnerabilidad de los sistemas agrarios y poder identificar el punto débil del sistema, para proponer recomendaciones sobre las prácticas agrícolas y ganaderas que deben adoptarse para reducir la vulnerabilidad.

E. Telenchana, A. Vásconez.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Actualización del estado del volcán Cotopaxi
FIN DEL PROCESO ERUPTIVO DEL VOLCÁN COTOPAXI INICIADO EN OCTUBRE DE 2022

Volcán Cotopaxi visto desde la Entrada Norte al Parque Nacional, 22 septiembre 2023 a las 9h49 TL. Fotografía: Anais Vásconez/IG-EPN.

Resumen
El 21 de octubre del 2022, el volcán Cotopaxi inició un periodo eruptivo que se extendió por más de 9 meses. Durante este período, el fenómeno eruptivo más frecuente fue la emisión de ceniza, vapor de agua y gases. La actividad fue más intensa entre diciembre de 2022 y febrero de 2023, cuando se registraban hasta diez emisiones de ceniza por semana, la mayoría de ellas de baja altura (<1 km sobre el nivel del cráter) y con bajo contenido de ceniza. Como consecuencia se registraron varias caídas de ceniza en las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi (PNC), no obstante, en ocasiones el alcance fue mayor, llegando a zonas pobladas en los cantones Latacunga, Mejía, Rumiñahui y Quito. Sin embargo, desde finales de febrero de 2023, se ha observado un paulatino descenso en las tendencias de los parámetros de vigilancia del volcán Cotopaxi, tanto en la actividad interna como en la superficial. A nivel interno, el cambio está marcado principalmente por una disminución en la cantidad de sismos: (tremores: asociados a emisiones de ceniza; y eventos de largo período (LP): asociados a movimiento de fluidos); y una desaceleración en los patrones de la deformación. A nivel superficial, el descenso de actividad se vio reflejado en la disminución del número de emisiones de ceniza y de la masa de ceniza emitida. Así como en la altura de las columnas de emisión de vapor de agua y gases. La última emisión de ceniza se registró el 6 de julio de 2023.

En base a la disminución observada en los parámetros de vigilancia, la actividad del volcán es catalogada como de nivel BAJO con tendencia sin cambios tanto a nivel SUPERFICIAL como a nivel INTERNO.

Todos los parámetros de vigilancia y observaciones visuales sugieren que el proceso eruptivo del volcán Cotopaxi que se inició el 21 de octubre del 2022 ha terminado o está muy cerca de terminar, sin embargo, no se descarta una posible futura reactivación.

La evolución de la actividad del Cotopaxi en el mediano a largo plazo es incierta, debido a la naturaleza misma de los procesos volcánicos. Sin embargo, por ahora se considera que el escenario más probable a corto plazo (días a semanas) es un retorno a un estado similar a lo observado previo a octubre 2022.

A pesar de este cambio de nivel de la actividad eruptiva, se recalca la importancia de mantener activo el sistema de vigilancia y continuar con las tareas de prevención asociadas a los escenarios eruptivos planteados para el volcán Cotopaxi. El IG-EPN se mantiene atento y en caso de ocurrir cambios en las condiciones del volcán ofrecerá información oportuna a las autoridades y la población en general. A continuación, se ofrece una breve síntesis de los parámetros de vigilancia.

Para conocer detalles adicionales del estado del volcán Cotopaxi de los meses anteriores, se recomienda leer el informe especial No. 4, publicado el 10 de agosto del 2023: https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/2065-informe-volcanico-especial-cotopaxi-n-2023-004

Anexo técnico-científico

Sismicidad
Un pequeño episodio de tremor asociado a una emisión de ceniza que tuvo lugar el 21 de octubre de 2022 dio el inicio a una prolongada secuencia de actividad eruptiva que creció de forma constante en el transcurso de los meses siguientes, alcanzando su punto más elevado en enero y febrero de este año. A partir de octubre de 2022 y cada día desde entonces, nuestra densa red de instrumentos sísmicos nos permitió rastrear el número acumulado de minutos de tremor de emisión y la energía diaria acumulada emitida sísmicamente durante cada episodio de emisión de ceniza (Figura 1). Esto fue especialmente útil en los momentos en que el volcán estaba demasiado nublado para observar visiblemente, mediante cámaras o satélites, las emisiones de ceniza. Tras los picos de enero/febrero, los indicadores sísmicos mostraron una reducción progresiva tanto en minutos acumulados como en energía hasta el último episodio significativo de emisión de ceniza, que tuvo lugar el 6 de julio del 2023. Desde el 6 de julio hasta la redacción de este documento, no se ha producido ningún otro episodio de tremor sísmico asociado a la emisión de ceniza.

Figura 1: Superior: Total de horas de tremor diarias desde octubre de 2022 hasta la actualidad. Inferior: Evolución de energía liberada diariamente desde octubre de 2022 hasta la actualidad.

Asimismo, la magnitud de los sismos registrados en el volcán Cotopaxi alcanzó su pico entre enero y febrero de 2023, y desde entonces ha disminuido significativamente hasta alcanzar un estado estable con pequeñas variaciones (Figura 2).

Figura 2: Magnitud media e intervalos de confianza de las magnitudes de eventos localizados alrededor del volcán Cotopaxi, con datos hasta el 19 de octubre de 2023. Las muestras de puntos azules se diferencian significativamente (95% de confianza) de los puntos rojos. El comportamiento actual se interpreta como un estado de mucha menor actividad al presentado entre enero y febrero del presente año, y se muestra estable con pequeñas variaciones.

Geodesia
El ingreso de nuevo magma al sistema volcánico (intrusión) durante finales de 2022 causó un leve hinchamiento del cono y sus alrededores. Esta deformación es medida en la superficie por instrumentos de alta precisión. En las series temporales de la Figura 3 se representa el desplazamiento relativo, registrado por estaciones cGPS (Sistemas de Posicionamiento Global Continuos), ubicadas en puntos opuestos respecto al volcán.

Durante el periodo de actividad en 2022-2023 las bases cGPS registraron desplazamientos, señalando el aumento de la distancia entre ellas en unos pocos milímetros (periodos resaltados con franjas de color rojo). Este patrón se lo conoce como "inflación". En el eje Norte-Sur se observa inflación entre julio 2022 y abril 2023, mientras que para el eje Oeste-Este se observa entre octubre 2022 y julio 2023.

En los meses subsecuentes, hasta la emisión del presente informe, los datos de posicionamiento presentan una tendencia estable (periodos resaltados con franjas de color gris). La estabilidad en las series temporales de cGPS indica que la deformación, por el momento, se ha detenido.

Figura 3. Serie de datos de desplazamiento entre estaciones cGPS ubicadas en flancos opuestos del cono volcánico, para el monitoreo de la deformación en el volcán Cotopaxi. Cuadro superior: Desplazamientos observados en el eje Norte-Sur con la estación VC1 en el flanco norte y MORU al sur. Cuadro inferior: desplazamientos observados en el eje Oeste-Este, con la estación TAMB al este y CAME en el flanco occidental.

Actividad superficial
La actividad superficial del volcán Cotopaxi es vigilada a través de una red de cámaras de rango visible, infrarrojo y sensores satelitales. Desde inicios de octubre 2022 se observó un incremento en la altura máxima diaria de las emisiones de gas, sin que estas necesariamente alcanzaran valores anómalos (Figura 4). El 21 de octubre se registró la primera emisión de ceniza que afectó principalmente al Refugio José Ribas con una ligera caída de ceniza. Luego de una pausa de un mes, el 26 de noviembre se vuelve a registrar una emisión de ceniza, a partir de la cual esta actividad se vuelve continua. Las emisiones de ceniza se incrementan en frecuencia y altura llegando a valores máximos en enero y febrero 2023 con alturas de hasta 3 km sobre el nivel del cráter (km snc). Posteriormente, la frecuencia y altura de las emisiones disminuye, excepto en días puntuales (Figura 4). El 6 de julio se registra la última emisión con contenido moderado de ceniza. Hasta el momento de publicación de este informe, la altura de las emisiones de gas se ha mantenido en valores altos, superiores a etapas pre-eruptivas (Figura 6); un comportamiento que también se observó después del periodo eruptivo de 2015. En promedio, para todo el periodo eruptivo 2022-2023, las alturas máximas de las emisiones de gas fueron de 700 metros y las de ceniza de 1 km. Adicionalmente, durante 16 noches se observó brillo en el cráter, mientras que los sistemas satelitales registraron anomalías termales en 23 días de este periodo eruptivo. La erupción duró 259 días, desde el 21 de octubre de 2022 hasta el 6 de julio de 2023.

Figura 4: Altura máxima diaria de las emisiones de gas (celeste) y ceniza (rosado) del volcán Cotopaxi para el periodo septiembre 2022 - octubre 2023. Los triángulos morados indican las noches durante las cuales se observó brillo en el cráter y los rombos naranja los días que los sistemas satelitales registraron anomalías termales. Las líneas de puntos indican las fechas en las cuales hubo mayor emisión de ceniza.

Nubes y caídas de ceniza
Desde octubre del 2022 se han registrado 168 emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi. En la Figura 5 se observa que el mayor número de emisiones de ceniza fue registrado entre diciembre 2022 y febrero 2023, alcanzando un pico de 38 emisiones de ceniza el mes de enero (1,23 emisiones de ceniza por día). Entre marzo y junio de 2023 la frecuencia de emisiones de ceniza en el Cotopaxi se mantuvo relativamente estable, fluctuando entre 13 y 18 emisiones por mes. Desde inicios de julio, en cambio, se observa un descenso marcado en el número de emisiones, habiéndose registrado solamente 3 emisiones de ceniza a inicios del mes (una tasa de 0.1 emisiones de ceniza por día). La última emisión de ceniza de la que se tiene registros corresponde al día 6 de julio de 2023.

Figura 5. Número de emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi desde octubre del 2022. El eje izquierdo marca el total de emisiones registradas cada mes (barras grises), mientras que el derecho indica la tasa diaria (línea negra; número de emisiones del mes dividido por el número de días).

En total, la masa de las caídas de ceniza entre el 21 de octubre y el 6 de julio de 2023 es estimada en al menos 500 mil toneladas (Figura 6), lo que representa cerca de la mitad de la masa de ceniza emitida durante la erupción de 2015 (1.2 millones de toneladas). Como se muestra en la Figura 6, la mayor cantidad de ceniza fue emitida entre el 17 de enero y el 14 de febrero del 2023 (~150 mil toneladas), mientras que durante el último periodo de recolección de ceniza (20/06/2023 - 23/07/2023) se estimó una masa de tan solo 10 mil toneladas para las caídas de ceniza.

Figura 6. Estimación de masa de caída de ceniza en el volcán Cotopaxi para el periodo octubre 2022 - julio 2023.

Desgasificación
La red de vigilancia permanente DOAS (Espectroscopía de Absorción Optica Diferencial) que mide el flujo diario de SO₂ (dióxido de azufre: gas magmático) emitido por el Cotopaxi, se encuentra ubicada en todos los flancos del volcán para asegurar una vigilancia eficiente. Gracias a esta red, se ha podido determinar que los valores de gas volcánico emitido por el Cotopaxi han disminuido considerablemente con respecto a los meses pasados (Figura 7, línea roja). Este comportamiento también se mantiene al normalizar el valor de SO₂ a una velocidad de viento constante (Fig.7, línea negra), cuyo objetivo es reducir el alza de los valores con los vientos fuertes de verano. A la fecha de emisión del presente informe, los valores han bajado a niveles ligeramente superiores a los registrados antes de octubre del 2022 (nivel de base post-2015). Este flujo de SO2 aún puede ser detectado por los sensores satelitales. El número de medidas válidas, que indican cuan presente está el gas en el ambiente, también ha disminuido, sin embargo, este valor aún se encuentra superior a los valores pre-eruptivos (Figura 8: línea azul).

Figura 7: Gráfica del flujo de gas magmático (SO₂: dióxido de azufre) emitido por el volcán Cotopaxi diariamente. En color rojo se observa la variación temporal del flujo de gas, y en color azul se observa el número de medidas válidas asociado a los flujos. La línea de color negro es una normalización a un valor de velocidad de viento constante igual a 5m/s.

El sensor TROPOMI, a bordo del satélite Sentinel-5SP, detectó la masa de dióxido de azufre (SO₂) emitido por el volcán Cotopaxi desde el inicio de la erupción en octubre 2022. En la Figura 8 se observa que la cantidad de SO₂ fue incrementándose mensualmente hasta llegar a un máximo en enero 2023. Luego fue disminuyendo paulatinamente hasta llegar a valores prácticamente de cero en octubre 2023 (Figura 8). Cabe señalar que en contadas ocasiones se siguen registrando valores de hasta 50 toneladas, es decir, no se ha llegado a los valores pre-eruptivos que eran de cero.

Figura 8: Acumulado mensual y tasa diaria de la emisión de SO₂ en Cotopaxi para el periodo octubre 2022 – octubre 2023, registrado por el sensor satelital TROPOMI y reportado en MOUNTS.

Termografía
El registro y posterior análisis de las imágenes infrarrojas obtenidas a través de la cámara térmica que cubre el área del flanco norte del volcán Cotopaxi denota que las temperaturas máximas aparentes (TMA) son relativamente bajas y mantienen una tendencia descendente respecto a los episodios de mayor actividad observados a lo largo del proceso eruptivo ocurrido entre octubre 2022 hasta la actualidad (Figura 9).

Durante el período de análisis el campo fumarólico de Yanasacha evidenció algunos cambios con respecto al área asociada con la anomalía térmica. Sin embargo, estas variaciones responden a varios factores, entre ellos la condición climática estacional y el derretimiento del glaciar. Además, se presenta una mayor cantidad de grietas en el glaciar circundante. Esto se puede identificar a través del contraste de colores en la imagen infrarroja de la Figura 9, panel superior.
Por esta razón y hasta el momento de la emisión de este informe, las tendencias observadas dentro de este último período eruptivo muestran una marcada disminución; sin embargo, los cambios que se observan a nivel de la superficie glaciar son notables.

Figura 9. Superior. Imagen infrarroja de la emisión observada el 18 de octubre a las 05h33 TL con una emisión poco energética que alcanzó 500 m sobre la cumbre. En el rectángulo amarillo, el campo fumarólico (C.F.) Yanasacha. En la escala de colores, se denotan TMA mayores hacia la escala de colores rojos, mientras las TMA son menores hacia los colores azules. Inferior. Serie de datos de las Temperaturas máximas aparentes (TMA) del campo fumarólico Yanasacha. En puntos rojo, los valores de las medidas máximas válidas registradas (entre las 18h00 a 06h00, sin radiación solar) y en negro, el valor de la media móvil generado cada 7 días, donde se observa una tendencia variable pero gradualmente decreciente en las últimas semanas.

Interpretación de datos
En los últimos meses, se observa que todos los parámetros de monitoreo del volcán Cotopaxi han descendido, tanto en su ocurrencia, como en su intensidad. Este comportamiento ha sido continuo durante varios meses, alcanzando actualmente un estado que presenta bajos niveles de energía. Consecuentemente, se concluye que el proceso eruptivo de 2022-2023 habría terminado.

Pronósticos a corto plazo de la actividad del volcán Cotopaxi
(Actualización 20/10/2023)
Nota de descargo: Los pronósticos a corto plazo se definen en función de la evolución de la actividad reciente del volcán Cotopaxi y presentan los principales fenómenos susceptibles de producirse. El grupo técnico-científico del Instituto Geofísico de la EPN actualiza periódicamente estos pronósticos para un periodo de días a semanas. En el caso de un proceso aproximadamente estacionario, no habría cambios en los pronósticos. Los fenómenos naturales como las erupciones volcánicas son impredecibles en cuanto a su magnitud y cronología, por lo que los pronósticos son sólo una guía para la toma de decisiones por parte de las autoridades y de la comunidad en general. Los pronósticos pueden diferir de los escenarios de los mapas de amenaza volcánica en función de las condiciones actuales. El orden de los pronósticos no está basado en cálculos sino en función de las conclusiones de la evaluación de la actividad reciente del volcán.

Pronóstico a corto plazo (días a semanas) de la actividad del volcán Cotopaxi:

• 1. Más probable: la actividad actual del volcán Cotopaxi continúa en un gradual y paulatino descenso. Los parámetros de monitoreo se estabilizan y regresan a niveles similares o equivalentes a los observados previo a octubre de 2022. Se espera esporádicas emisiones de gases y vapor de agua cada vez menos comunes que alcanzan alturas bajas. Actividad histórica similar: 2016-2021.
• 2. Menos probable: en corto tiempo (días a semanas) se registra un aumento de los parámetros de vigilancia, mismos que conducen a nueva actividad eruptiva produciendo columnas eruptivas sostenidas y caídas de cenizas. Escenarios referenciales en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenario 1 (índice de explosividad volcánica VEI 1-2); actividad histórica similar: 2015 y 2022-2023.
• 3. Muy poco probable: en un corto periodo de tiempo se registra un rápido aumento de los parámetros de vigilancia, mismos que conducen a nueva actividad eruptiva. Se desencadena en una erupción mediana-grande con columnas eruptivas altas (>8 km sobre el cráter) y caídas de ceniza a nivel nacional, flujos piroclásticos y lahares primarios procedentes del derretimiento parcial del glaciar. Escenarios referenciales en los mapas de amenazas volcánicas del Cotopaxi: escenarios 3 y 4 (índice de explosividad volcánica VEI≥3); actividad histórica similar: 1877

Elaborado por:
P.Mothes, F.J. Vasconez, A. Vásconez, D. Sierra, S. Aguaiza, P. Palacios, S. Hernandez, F. Naranjo, M. Yépez, B. Bernard, M. Ruiz.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Un equipo de técnicos del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN; Ecuador) en Colaboración con técnicos del Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto (OVSPA; Colombia), realizaron una campaña exploratoria de mediciones de CO2 (dióxido de carbono) difuso en las inmediaciones del Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro (CV-CCN).

Figura 1.- Mediciones de Gas difuso y muestreo de Aguas termales en Aguas Hediondas (Foto: Y, Hache/ OVSP; D. Sierra, IG-EPN).

Desde 2013, la actividad sísmica del CV-CCN ha sido variable, con episodios de enjambres sísmicos y registro de conteos que han llegado a superar los 6000 sismos por día. Dentro de estos enjambres sobresalen los eventos del 20 de octubre de 2014 y el del 25 de julio del 2022, ambos con una magnitud (Mw) de 5.6, provocando derrumbes y daños en las estructuras y edificaciones de la zona.

Los incrementos en la sismicidad del CV-CCN han sido interpretados como una perturbación al interior de los volcanes, que afecta también las fallas tectónicas de la zona. Adicionalmente, este complejo volcánico cuenta con un importante sistema hidrotermal que ha sido sujeto a estudios desde la década de los 70’s, esto último con la finalidad de analizar la prefactibilidad de la instalación de proyectos geotérmicos. A través de la vigilancia volcánica se han reportado algunas variaciones en las manifestaciones superficiales de este sistema hidrotermal.

Dado que la bibliografía sugiere la existencia de emisión de gas difuso a través del suelo en zonas como Aguas Hediondas y en las proximidades de las Lagunas Verdes, entre el 25 y el 28 de septiembre de 2023, un grupo de técnicos del IG-EPN y el OVSPA, realizaron una campaña exploratoria para la cuantificación del flujo de CO2 difuso en estas zonas.

Para llevar a cabo estas mediciones, se utilizó el “método de la cámara de acumulación”, en el cual se usa una campana de aluminio, acoplada a un espectrómetro portátil para determinar el flujo de gas (CO2) proveniente del suelo. Con este instrumento, se realiza un muestreo representativo en la zona de interés y finalmente mediante técnicas geoestadísticas se elabora un mapa de la emisión de CO2. El objetivo final es estimar un flujo total y delimitar las zonas de mayor emisión con miras a la investigación del sistema hidrotermal y la zonificación de la amenaza.

Figura 2.- Técnicos del IG-EPN y SGC-OVSPA realizan mediciones de CO2 difuso con el método de la campana de acumulación en el sector de Lagunas Verdes 27/09/23 (Fotos: D. Sierra y M. Almeida, IG-EPN).

Durante esta campaña los técnicos del IG-EPN y el OVSP llevaron a cabo un total de 202 mediciones en Aguas Hediondas y 259 en Lagunas verdes. Los datos están siendo procesados y se espera la futura emisión de un informe.

Al momento de la publicación de este informe, la actividad del Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro es catalogada como INTERNA BAJA, sin cambio, y SUPERFICIAL MUY BAJA, sin cambios.

D. Sierra, M. Almeida.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Y. Hache. R. Patiño
Observatorio Sismológico y Vulcanológico de Pasto
Servicio Geológico Colombiano

Las crónicas de la erupción del 26 de junio de 1877 describen cómo fue la última erupción de gran impacto del Cotopaxi. El padre Luis Sodiro en 1877 y el naturalista Teodoro Wolf en 1878 describen detalles muy relevantes de esta erupción que nos dan una idea bastante clara de cómo se desarrolló el evento y la magnitud de la afectación causada. Más recientemente, las investigaciones geológicas realizadas por el IG-EPN y otros científicos en el Cotopaxi han complementado esta información; de este modo, podemos imaginar qué es lo que se puede esperar en caso de una erupción futura.

Sabemos por las crónicas que antes de la erupción “grande”, el volcán ya emitía material incandescente, nubes de gases y ceniza de manera esporádica. Las señales premonitoras se acentuaron a partir de enero de 1877 con “bramidos y ruidos subterráneos” que se hicieron paulatinamente más frecuentes. Incluso, el día previo a la erupción, material incandescente acompañado de una nube de ceniza de gran altura salió del volcán y llegó hasta Quito, convirtiendo el día en noche en Machachi.

Figura 1.- El volcán Cotopaxi en 1872, previo a la gran erupción de 1877. Ilustración realizada por Rafael Troya. Se aprecia la cara sur del volcán, vista desde Mulaló, presentando una ligera emisión de gases.

A pesar de ello, no fue hasta el 26 de junio de ese año que la erupción grande ocurrió. Desde aproximadamente las 06h00 (tiempo local) una enorme columna de gases y ceniza ascendió desde el cráter, dispersándose en la atmósfera. Pronto la ceniza llegó a Quito, donde el cielo se obscureció por completo asemejando la noche. La obscuridad envolvió también otras zonas como Latacunga y Papallacta, aunque en esta última la duración de la penumbra fue menor. Para zonas más distales como Guayllabamba y Ambato los efectos fueron mucho más leves, sintiéndose el ambiente bastante polvoroso por la presencia de ceniza.

Los “cañonazos” y “detonaciones” provenientes del volcán se escucharon en Quito y Latacunga, pero también en zonas tan distantes como Guayaquil. Este fenómeno no era algo nuevo: se sabe que en la erupción de 1744 se escucharon los ruidos provenientes del volcán hasta Pasto y Popayán (Colombia).

En pocas horas, la erupción fue ganando vigor por lo que flujos piroclásticos empezaron a formarse y descendieron por prácticamente todos los flancos del volcán. Según el relato de Wolf, este proceso fue similar a “la espuma de una olla de arroz que al fuego repentinamente comienza a hervir y derramarse”. Estas nubes ardientes de gas y ceniza se desplazaron rápidamente sobre el glaciar, derritiendo importantes porciones de este y generando enormes flujos de lodo o lahares. Cuando leemos las crónicas hay que ser cautelosos, pues a la época la nomenclatura de muchos de los fenómenos volcánicos era distinta a la que tenemos hoy en día. Así, muchas veces se hace referencia a estos flujos de lodo como “las avenidas de agua y lodo” o incluso se los denomina “flujos de lava”, pese a que la descripción coincide perfectamente con lo que hoy se conoce como un lahar.

Las películas y la cultura popular en general nos han condicionado a asociar las erupciones volcánicas casi exclusivamente con flujos de lava y, si bien este fenómeno pudiera presentarse para el caso del Cotopaxi, se estima que los flujos de lava serían relativamente lentos y se quedarían restringidos a las proximidades del cráter y en todos los casos dentro del Parque Nacional Cotopaxi. Algo similar sucede con las “rocas voladoras” o más propiamente llamadas proyectiles balísticos. Este tipo de fenómenos necesariamente se verían restringidos a la zona más proximal al cráter, es decir unos 2 o 3 km a la redonda, siendo por tanto imposible que alcancen poblaciones como Latacunga o el Valle de los Chillos.

El verdadero peligro que esconde la emisión de material incandescente está en la rápida fusión del hielo, que desencadenó el descenso de gigantescos lahares. Los lahares descendieron cargando abundantes bloques de roca y trozos de hielo, inundando las principales quebradas del volcán y encaminándose por los tres drenajes principales. Los lahares no son flujos de alta temperatura que calcinen todo a su paso, al contrario, son de temperaturas relativamente bajas, si acaso pueden llegar a ser “tibios”. Lo que los hace peligrosos es su enorme volumen, su consistencia similar al concreto fresco y su gran rapidez, pudiendo alcanzar los centros poblados con velocidades de 40-50km/h. El impacto de estos flujos contra las casas podría destruirlas o dejarlas completamente enterradas.

Figura 2.- Representación artística de la erupción del Cotopaxi de 1877. Ilustración de D. Sierra (IG-EPN) 2023. La ilustración muestra flujos piroclásticos descendiendo por los flancos del volcán, derritiendo el hielo y formando gigantescos lahares que alcanzan zonas pobladas. Las espesas caídas de ceniza han convertido el día en tinieblas.

Sabemos por las investigaciones geológicas que los flujos de lodo producidos durante la erupción de 1877, pudieron tener volúmenes de entre 60 a 80 millones de metros cúbicos de material en cada uno de sus drenajes principales: río Pita al norte, río Cutuchi al sur y río Tamboyacu al este. ¿Cómo podemos entender este número? ¿Recuerdan los flujos de lodo que descendieron en el sector de La Gasca- Quito en 2022? Aquellos flujos tumbaron las paredes de algunas casas y se llevaron consigo árboles, vehículos y produjeron casi 30 víctimas fatales. Pues, los flujos provocados por una erupción del Cotopaxi pueden ser hasta 800 veces más voluminosos que el aluvión de la Gasca en cada uno de los drenajes.

Las crónicas escritas detallan como el flujo lahárico de 1877 arrasó con los puentes localizados en los ríos Culchi y Cutuchi, en Píllaro, Patate, Baños y Agoyán; así mismo, destruyó los molinos y haciendas que estaban a su paso. Gran parte de los caseríos localizados entre el volcán y Latacunga fueron enterrados por el lodo. No se tiene estimaciones claras de cuántas víctimas causó, pero se cree que solo en el distrito de Latacunga, hubo al menos 300 fallecidos.

Figura 3.- Mapa del volcán Cotopaxi, mostrando las zonas de inundación por flujos de lodo o lahares tras la erupción de 1877. Se observa los flujos que se dirigen al norte (río Pita y río Pedregal) y los que se juntan al sur en el río Cutuchi, que baña la ciudad de Latacunga. Elaborado por T. Wolf (1978). Nótese que el Norte se encuentra dispuesto hacia la izquierda del mapa.

Las crónicas nos recuerdan que a lo largo del drenaje del río Pita (hacia el norte) la afectación fue menor ya que en ese entonces el Valle de Los Chillos era una zona poco poblada. Los lahares alcanzaron el sector de Cashapamba y Los Chillos, destruyendo molinos, obrajes y talleres varios. Los flujos del norte siguieron su paso hasta desembocar en el Océano Pacífico a través del río Esmeraldas.

De igual manera hacia el flanco oriental, los lahares descendieron por los ríos Verde, Verdeyaku y alcanzaron Puerto Napo, destruyeron muchas casas asentadas en las riberas de los ríos Jatunyaku y Napo hasta llegar a Puerto Misahuallí. El flujo se llevó embarcaciones, cabezas de ganado y cobró la vida de al menos 20 personas.

En los días posteriores continuó la emisión de gases y ceniza; paulatinamente, el volcán fue retomando la calma y la población empezó la larga tarea de la reconstrucción.

Entre agosto y diciembre del 2015 el Cotopaxi atravesó un proceso eruptivo de tamaño pequeño, que produjo caídas de ceniza, especialmente hacia el occidente del volcán, y pequeños flujos de lodo (lahares secundarios) cuyo corto alcance produjo únicamente afectación al interior del Parque Nacional Cotopaxi. Más recientemente, desde octubre de 2022, el Cotopaxi mantuvo un proceso eruptivo que se extendió a lo largo de casi 8 meses. Al momento, el volcán está regresando paulatinamente a sus niveles de base.

Estas dos erupciones recientes, aunque han sido de baja magnitud, son un recordatorio para todos de que el volcán sigue activo y constituye una potencial amenaza. No tenemos certeza de cuándo ocurrirá, pero sí podemos estar seguros de que el Cotopaxi volverá a tener una erupción grande en el futuro. Es por esto que lo más importante es permanecer informados, prepararnos y conocer los riesgos en nuestra localizad. Pero, sobre todo, no debemos olvidar los sucesos que ha registrado la historia.

Conoce el mapa de potenciales amenazas del volcán Cotopaxi. ¿Dónde queda tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿La escuela de tus niños?

Explora el mapa interactivo: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
Encuentra información importante sobre qué hacer frente a una erupción: https://alertasecuador.gob.ec/

Modificado por última vez el 25/06/2024.

Autores: D. Sierra, M. Córdova, S. Hidalgo, D. Andrade.
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Los Mapas de Amenaza Volcánica
¿Sabías que, el primer Mapa de Amenaza del Volcán Cotopaxi fue realizado en el año de 1978? Fue elaborado a una escala de 1:100.000 y cubría en un solo “poster” las zonas de afectación Norte y Sur. Este mapa se generó en base a cartografía geológica y considera un escenario eruptivo bastante grande, mucho mayor al que se considera actualmente para los nuevos mapas de amenaza. Sin embargo, este mapa ya ofrecía un primer acercamiento a las zonas de potencial amenaza para la planificación territorial.

En la actualidad contamos con la Cuarta edición de la cartografía de las amenazas del Cotopaxi, publicada en los años 2016-2017. Dado que la zona de potencial afectación es muy grande, y abarca tres drenajes: Norte, Sur y Oriental, se ha dividido en 3 mapas diferentes. No obstante, el volcán Cotopaxi no es el único volcán que cuenta con un Mapa de Amenaza, el Instituto Geofísico de la EPN lleva más de 40 años trabajando en la vigilancia de los fenómenos sísmicos y volcánicos, durante este tiempo ha generado más de dos docenas de mapas para 15 de los volcanes potencialmente activos del Arco Ecuatoriano.

Los Mapas de Amenaza son una importante herramienta para la planificación territorial a largo y mediano plazo. Adicionalmente pueden constituir un soporte en la gestión de crisis en caso de una erupción volcánica, pues marcan con diferentes colores las zonas que pudieran verse afectadas por distintos fenómenos volcánicos. Permiten a la ciudadanía ubicar su posición y conocer si su domicilio, lugar de trabajo o punto de interés puede ser afectado por uno u otro fenómeno (Figura 1).

Figura 1.- Mapa de Amenaza del Volcán Cotopaxi en la sede del ECU-911, Quito. (24/01/2023 Foto: D. Sierra).

La Reedición de un Mapa
Los avances en las técnicas computacionales (especialmente de modelamiento digital), el mejoramiento de la base cartográfica y las nuevas investigaciones geológicas; permiten realizar actualizaciones y generar mapas con mejor detalle o mostrando una nueva variedad de escenarios. Es importante entender que la reedición de un mapa no descarta por completo a los mapas anteriores, no existe “un mapa bueno” o “un mapa malo”. Cada mapa es distinto, fue preparado con los recursos cartográficos y computacionales disponibles en la época y representa un escenario específico que se considera o se consideraba probable de ocurrir.

El lanzamiento de un nuevo mapa, no necesariamente invalida a los anteriores, simplemente es una actualización y un nuevo estándar para la planificación. Observar los diferentes mapas, es un ejercicio interesante, pues nos da una idea de cómo ha evolucionado, la cartografía, la tecnología y nuestro conocimiento sobre el volcán y sus fenómenos.

Los volcanes que han estado más activos en los últimos años o que amenazan centros poblados importantes generalmente cuentan ya con varias ediciones, como por ejemplo Cotopaxi (4 ediciones; Figura 2), Guagua Pichincha (3 ediciones) y Tungurahua (3 ediciones). Por otra parte, volcanes cuya probabilidad de erupción es baja en el mediano y largo plazo normalmente poseen solo una edición como, por ejemplo: Atacazo, Antisana, Quilotoa, entre otros.

Figura 2.- La evolución de los Mapas de Amenaza del Volcán Cotopaxi para la zona Norte.

¿Cómo acceder a los mapas?
Históricamente, los mapas han sido entregados a la comunidad y autoridades de forma física, mediante impresiones en su formato de “poster”. Sin embargo, el uso extensivo de los medios digitales ha hecho que puedan distribuirse también de otras formas.

Mapas Físicos
Aún se puede acceder a los mapas en su formato físico, mientras exista stock, se puede solicitar una copia física impresa de manera completamente gratuita en las instalaciones del Instituto Geofísico en Quito en:

Escuela Politécnica Nacional
Av. Ladrón de Guevara E11-253
Edificio de Ing. Civil, Sexto Piso.
Quito-Ecuador

Figura 3.- Actividades de difusión del Mapa de Amenaza del Volcán Cotopaxi, en las zonas de influencia del volcán. (29/07/2015 Foto: P. Espín Bedón).

Copias Digitales
El Instituto Geofísico de la EPN, ha puesto a disposición de la Comunidad una Biblioteca de Mapas donde se puede acceder no solo a las versiones más actuales sino a los mapas históricos. Todos los mapas están disponibles en alta resolución en formato PDF, para que puedan ser visualizados en ordenadores o impresos de ser necesario.

Para encontrarlos, solamente se debe acceder al portal web del IG-EPN, acceder a la pestaña “Comunidad” y luego “Mapas Históricos” (Figura 3), o directamente mediante el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/mapas-historicos

Figura 4.- Sitio Web del IG-EPN. Mostrando el Acceso a la Biblioteca de Mapas Históricos de Amenaza Volcánica.

Mapas en Formato Shape
Hoy en día se puede acceder a los mapas de peligro mediante otros formatos. Un buen ejemplo son los archivos “shape”, que pueden ser utilizados en los sistemas de información geográfica (SIG). Este tipo de archivos requiere conocimientos de los SIG y permiten a los usuarios una amplia gama de usos para maximizar el aprovechamiento de los mapas.

Los archivos en formato “shape” también pueden descargarse del sitio web del IG-EPN, pasando primero por un sencillo método de registro y autentificación (Figura 3), ingresando mediante el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/amenaza-volcanica/formulario-mapas-amenaza-volcanica

Figura 5.- Sitio Web del IG-EPN. Mostrando el Acceso a los Mapas de Amenaza en formato Shape.

Mapas Interactivos
Los mapas interactivos son también una novedosa forma de visualizar la información. Contienen toda la información del formato poster y además permiten a las personas navegar por el mapa, hacer zoom, agrandar zonas específicas y buscar su propia ubicación (Figura 5). A continuación, dejamos un video que ejemplifica como utilizar el mapa interactivo del Volcán Cotopaxi desde el Sitio Web del IG-EPN: https://www.youtube.com/watch?v=F5IieV165-c&t=7s&ab_channel=InstitutoGeof%C3%ADsicoEPN-Ecuador

Figura 6.- Mapa Interactivo del Volcán Cotopaxi. https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html

D. Sierra, M. Córdova, S. Hidalgo.
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Escuela Politécnica Nacional