El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, el Ministerio Coordinador de Seguridad y la Radio Pública del Ecuador, iniciaron el pasado 21 de agosto de 2015, la emisión de un reporte diario sobre el estado del volcán Cotopaxi, con la finalidad de informar radialmente a la ciudadanía.

Este reporte será emitido todos los días, a las 12h00, en Radio Pública del Ecuador, 105,3 (Pichincha y Cotopaxi), en el segmento “Cotopaxi al día”, el mismo que será realizado por los científicos Mario Ruiz y Alexandra Alvarado, voceros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional. En la web de Radio Pública del Ecuador podrán encontrar las frecuencias a nivel nacional.

Esta idea surge como una necesidad de informar a la ciudadanía diariamente sobre lo que está sucediendo con el coloso, evitando así las especulaciones por personas mal intencionadas.

 

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Gracias al apoyo logístico de una aeronave por parte del MICS, se realizó un sobrevuelo el día 22 de septiembre desde el aeropuerto de Tababela en dirección al volcán Cotopaxi, en un avión Twin Otter de la FAE (452) siguiendo la ruta que muestra la Figura 1.

Resumen de las observaciones efectuadas durante el vuelo al volcán Cotopaxi

Figura 1: Ruta del vuelo efectuado el 22 de Septiembre de 2015 (Base: Google Earth).

 

Observaciones visuales
La actividad superficial del volcán durante el sobrevuelo estuvo caracterizada por una emisión poco energética de gases con un bajo o nulo contenido de ceniza emitida desde el cráter y que alcanzaba una altura aproximada de 500 m sobre este y luego desplazándose en dirección hacia el occidente, Figura 2.  La nubosidad presente en los flancos este, sur y norte impidieron hacer observaciones directas de los campos fumarólicos existentes en las partes altas de los mismos. Sin embargo para el flanco occidental se confirma la actividad fumarólica del campo ubicado en la parte alta del mismo, presentando una emisión intermitente poco energética; la misma que ya ha sido observada desde el año 2002, Figura 3.

Resumen de las observaciones efectuadas durante el vuelo al volcán Cotopaxi

Figura 2: Fotografía de la emisión de gases y bajo o nulo contenido de ceniza del volcán Cotopaxi hacia el nor occidente (Foto: S. Vallejo, IG-EPN).

 

Resumen de las observaciones efectuadas durante el vuelo al volcán Cotopaxi

Figura 3: Fotografía del flanco sur occidental del volcán, se observa el campo fumarólico activo en la parte alta del flanco occidental. (Foto: P. Ramón, IG-EPN).

 

Con respecto a la afectación del glaciar en los diferentes flancos se constató una vez más el continuo fracturamiento tanto en las partes altas (Fig. 4) como en las lenguas terminales de los glaciares de los flancos N, NW y SW del volcán (Fig. 5); además se observaron varios derrumbes al interior y exterior del cráter,. Esta afectación se relaciona muy probablemente con los cambios en el albedo de los glaciares, por la presencia de la ceniza recientemente depositada y que estaría calentándolos, así como también por una mayor fusión basal de los glaciares debido al arribo de fluidos calientes a la superficie del edificio volcánico, dada la actividad actual. Como consecuencia de lo mencionado se continúa observando delgados drenajes de agua que bajan de varios frentes del glaciar y que cuyos volúmenes podrían alimentar la formación de flujos de lodo secundarios.

Resumen de las observaciones efectuadas durante el vuelo al volcán Cotopaxi

Figura 4: Izq. Fracturas y derrumbes de la parte externa de la cumbre sur. Der. Fracturas nuevas presentes en la parte alta del flanco sur oriental del volcán (Foto: S. Vallejo, IG-EPN).

 

Resumen de las observaciones efectuadas durante el vuelo al volcán Cotopaxi

Figura 5: Izq. Las lenguas terminales de los glaciares en el flanco SW, se muestran ahora completamente fracturadas, por debajo de los mismos se observa la salida de agua y su descenso por el flanco. Der. Las mismas observaciones en los glaciares del flanco N y NW (Foto: P. Ramón, IG-EPN).

 

Durante el sobrevuelo, nuevamente fue posible observar la presencia de una mayor cantidad de sitios con depósitos de color amarillento-verdoso, posiblemente sulfurosos, y que se deben al incremento de la actividad fumarólica en el volcán. Estos fueron más evidentes en los flancos SE, E, bajo la cumbre S, en el anillo de arena interno y sobre el glaciar circular (Fig. 6).

Resumen de las observaciones efectuadas durante el vuelo al volcán Cotopaxi

Figura 6: Izq. Depósitos de color amarillo-verdoso en los flancos SE y E, en la zonas donde se ha observado una mayor actividad de las fumarolas. Der. Depósitos similares se observan en el anillo de arena interno y sobre el sector SW del glaciar circular (Foto: P. Ramón, IG-EPN).

 

Durante este vuelo fue posible observar parcialmente el cráter interno, varias zonas que no estaban cubiertas por la emisión; nuevamente fue notorio que el glaciar circular balo la cumbre N ha sido muy afectado por la actividad anterior del volcán y en una buena parte este ha desaparecido.

Monitoreo Térmico
La persistente nubosidad en varios flancos del volcán impidió obtener imágenes térmicas de todas las anomalías que regularmente se analizan. Sin embargo se determinó que el mayor valor de temperatura máxima aparente (TMA) fue de 35,3 °C y correspondió al campo fumarólico del flanco oriental, Figura 7. La emisión continua no permitió realizar observaciones ni medidas del cráter interno del volcán.

Los valores de TMA medidos en las nuevas fumarolas al interior del cráter variaron entre 27 y 34 °C, presentando una disminución con respecto al sobrevuelo de la semana anterior; este resultado puede ser un reflejo de la emisión de gases presente todo el tiempo en el cráter.  

Con respecto a las medidas registradas para el flanco sur, estas variaron entre 28 y 33°C, presentando igualmente una disminución con respecto a la semana anterior. Estos valores pueden ser un reflejo de la nubosidad casi permanente sobre los flancos.

Los valores medidos de TMA de las diferentes anomalías térmicas identificadas y medidas en el Cotopaxi para el presente sobrevuelo se encuentran en la Tabla 1, dichos valores se encuentran dentro del rango de temperaturas medidas entre los años 2002 y 2015.

Resumen de las observaciones efectuadas durante el vuelo al volcán Cotopaxi

Tabla 1: Cuadro que muestra los valores de temperatura máxima aparente (TMA) de las diferentes anomalías térmicas identificadas en el volcán Cotopaxi, en amarillo los valores correspondientes al sobrevuelo efectuado el 22 de septiembre del 2015.

 

Resumen de las observaciones efectuadas durante el vuelo al volcán Cotopaxi

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

 

SV, PR, MA
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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Jueves, 24 Septiembre 2015 11:22

Red de cenizómetros del volcán Cotopaxi

Desde el 17 de julio de 2015 se creó una red de recolectores de ceniza (Fig. 1), llamados cenizómetros caseros (Bernard 2013), en la zona más afectada por las caídas de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi. Los cenizómetros son construidos con material de reciclaje y también gracias a una donación de botellas por parte de la empresa The Tesalia Springs Company SA.

Red de cenizómetros del volcán Cotopaxi

Figura 1. Instalación de un cenizómetro casero en el Parque Nacional Cotopaxi (foto: B. Bernard, IGEPN).

 

Hasta el momento se han instalados 36 cenizómetros sobre una superficie de 600 km² (Fig. 2), de los cuales 5 han sido instalados por el personal de Aglomerados Cotopaxi SA y el resto por el personal del Instituto Geofísico. En caso de una dispersión más amplia de la ceniza se cuenta con cenizómetros en zonas más alejadas (Quito, Latacunga, Conocoto, Areopuerto Mariscal Sucre, Manta…).

Red de cenizómetros del volcán Cotopaxi

Figura 2. Red de cenizómetros del volcán Cotopaxi (mapa: B. Bernard, IGEPN).

 

Estos cenizómetros permiten medir o calcular diferentes parámetros como el espesor de ceniza acumulada (desde 0,3 hasta 20 mm), la carga de ceniza (desde 1 g/m²), y la densidad de la ceniza (en kg/m³). También permiten colectar muestras sin contaminación para realizar diferentes tipos de análisis:

  • granulometría: distribución de tamaño de granos de la ceniza, mediante tamizaje en seco y difracción láser;
  • componentes: naturaleza, textura y proporción de los componentes de la ceniza, mediante análisis a la lupa binocular y al miscroscopio electrónico de barrido;
  • geoquímica: composición de la ceniza, mediante análisis de los compuestos solubles, de los cristales libres y de las partículas juveniles (magma fresco) con varios tipos de instrumentos (microsonda electrónica, fluorescencia de rayos X, espectrometría de masa);
  • morfología: forma de las partículas, mediante microscopio electrónico de barrido y análisis de imagen estática (i.e. Morphology G3).

Esta información permite evaluar la actividad del volcán Cotopaxi y la afectación de la ceniza en las zonas aledañas al volcán (Fig. 3). La información principal de este trabajo es publicada en las actualizaciones de la actividad eruptiva del Cotopaxi.

Red de cenizómetros del volcán Cotopaxi

Figura 3. Hoja cubierta de ceniza en el páramo del volcán Cotopaxi (foto: B. Bernard, IGEPN).

 

Queremos agradecer todas las personas que han participado en la creación de la red de cenizómetros del Cotopaxi, en particular The Tesalia Springs Company SA, Aglomerados Cotopaxi SA, el personal del Parque Nacional Cotopaxi y las personas que nos autorizaron en instalar cenizómetros en sus terrenos.

BB, AP, ME, JG, MC, SA, JC, EG, ET, PE
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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

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


Sismicidad

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

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 


Deformación

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

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 


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

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 

 

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

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 

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

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 

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


Observaciones visuales

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

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 

 

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

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

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 


Lahares

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

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

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

 


Interpretación

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


Escenarios:

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

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

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

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

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Aprovechando la visita del Ing. Andy Lockhart, experto del USGS (Servicio Geológico de Estados Unidos) cuya especialidad es desarrollar y probar instrumentación para la detección de lahares, se escogieron nuevos sitios para colocar un nuevo modelo de detector lahárico.

Reunión para escoger nuevos sitios para detectores de lahares del volcán Cotopaxi

Foto 1: Equipo de trabajo del IGEPN junto al Ing. Lockhart, definiendo el sitio de la instalación de los equipos.

 

Durante la semana pasada, principalmente el día jueves 17, técnicos del IGEPN trabajaron en conjunto con el Ing. Lockhart para escoger en el mapa el sitio más propicio para colocar tal instrumento en el drenaje alto del Rio Pita, en la margen derecha del río a 15 km del crater. Una vez seleccionado el sitio, fue posteriormente visitado para comprobar todas las bondades del mismo.

Reunión para escoger nuevos sitios para detectores de lahares del volcán Cotopaxi

Foto 2: Visita de campo al sitio escogido para la instalación de los equipos.

 

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La semana anterior técnicos del IGEPN instalaron un inclinómetro electrónico en los flancos nororientales del Volcán Cotopaxi.  Se requirieron cinco viajes para preparar el sitio, instalar la base, llevar los equipos y finalmente hacer la instalación.  Se agradece el apoyo de los miembros de las FF.AA. en el uso de un helicóptero Llama para llevar los implementos más pesados.  También, en el último viaje, se contó con la valiosa ayuda de dos guardaparques del Parque Nacional Cotopaxi y tres reporteros del diario "El Comercio".

Instalación de instrumentos para monitoreo del volcán Cotopaxi

Foto 1: Miembros de la FF.AA. y del Parque Nacional Cotopaxi acompañaron a los técnicos del IGEPN durante las jornadas de instalación de los equipos para monitoreo. (Fuente: IGEPN.)

 

Un inclinómetro electrónico es un instrumento muy sensible a los movimientos generados por presiones internas en un volcán.  Generalmente se mueve en el sentido positivo al responder al empuje de magma en el sector donde se ubique.  Este nuevo instrumento es para cubrir el sector donde hay una concentración de sismos VT's actualmente, cuyas ubicaciones están entre el flanco Nor-oriental a Sur-oriental.

Instalación de instrumentos para monitoreo del volcán Cotopaxi

Foto 2: Detalle del inclinómetro instalado. (Fuente: IGEPN.)

 

Es siempre necesario tener una excelente ancla de roca masiva y firme para colocar el instrumento inclinométrico.  Los datos están siendo enviados por transmisor radial al IGEPN cada 5 minutos.  También se colocó un pluviómetro, cuyo registro cada 5 minutos ayudará a saber cuánto y cuándo está lloviendo en el sector NE del volcán.

Instalación de instrumentos para monitoreo del volcán Cotopaxi

Foto 3: Vista de la estación de monitoreo, donde se aprecia el pluviómetro instalado. (Fuente: IGEPN.)

 

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Disminución de la actividad superficial y evidencias de nuevas intrusiones magmáticas y aumento de presiones internas

Resumen
Durante las últimas dos semanas se ha observado una disminución de la actividad superficial en el volcán Cotopaxi, caracterizada por un debilitamiento de la intensidad de las emisiones de gas y ceniza y asociada a una reducción del tremor de emisión. Sin embargo desde el 10 de septiembre se ha registrado un aumento en el número de eventos volcano-tectónicos (rupturas dentro del volcán) y de la deformación del edificio volcánico posiblemente relacionados a una nueva intrusión de magma en profundidad o a un aumento de la presión en el reservorio magmático. Adicionalmente, desde dos semanas atrás se observa un posible aumento del aporte de magma fresco en la ceniza volcánica. Durante el último sobrevuelo se han registrados nuevas anomalías térmicas en los flancos superiores del volcán. Estos cambios podrían ser seguidos por nuevos pulsos de actividad eruptiva en los próximos días a semanas.


Sismicidad

Desde el 10 de Septiembre se registra un incremento en el número de eventos de tipo volcano-tectónico (VT, asociados a rupturas dentro del volcán) con 43 sismos durante este día y posteriormente se ha registrado un promedio de 54 VT diarios (Fig. 1). Con el aumento en el número de sismos VT, el tremor que estaba relacionado con emisiones de ceniza disminuyó.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 1. Número de eventos volcano-tectónicos y episodios de tremor relacionado con las emisiones de gas y ceniza.

 

Estos sismos VT fueron localizados principalmente entre 9 y 12 km bajo la cumbre del volcán y alrededor de 4 km bajo la cumbre pero en menor cantidad (Fig. 2). Algunos de estos eventos VT también se han registrado al Norte del volcán por el sector de PITA (zona distal) a profundidades de 12 km respecto a la cumbre. Las magnitudes de estos eventos VT son menores a 2.0 en la escala de Richter, sin embargo, dichos valores representan una energía considerable en un contexto volcánico.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 2. Localizaciones de eventos volcano-tectónicos hasta el 15 de Septiembre, 2015.

 

Debido a que los eventos VT se distribuyen a lo largo del posible conducto volcánico, así como, en las regiones de menor esfuerzo alrededor del volcán (e.j. sector de Pita), se supone que el magma o los gases están ejerciendo presiones en esta zona.


Deformación

La red de inclinometría muestra un cambio en el patrón de deformación en el flanco nororiental en los últimos 10 días (Fig. 3). Este cambio es simultáneo con el aumento del número de eventos VT indicando un aumento de presión en edificio volcánico.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 3. Traza de los datos de los ejes radial y tangencial del inclinómetro VC1 vs. número de sismos hasta el 15 de Septiembre, 2015.  Se nota que durante los últimos 10 días hay un claro desvió del patrón anterior.

 


Dispersión y caída de ceniza

En base a las alertas emitidas por la Washington VAAC se puede observar que durante el periodo 04-11/09/2015, las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi afectaron una gran parte del Ecuador (Fig. 4). La altura de las nubes de ceniza alcanzó un máximo de 2.9 km sobre el nivel del cráter (snc) el 4-5 de septiembre (6.0 km snc la semana anterior). Se puede observar una disminución de la altura de las nubes de ceniza asociadas a una disminución de la intensidad de la actividad eruptiva. La velocidad de las nubes de ceniza varió entre 3.9 y 14.1 m/s. La dirección predominante del viento ha sido hacia el Occidente (entre SW y W). Las nubes de ceniza alcanzaron la costa hacia el Occidente, Machachi al Norte y Latacunga al Sur, con una dirección predominante de las nubes de ceniza hacia el Occidente alcanzando hasta 465 km de longitud el 9 de septiembre.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 4. Dispersión de las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi durante el periodo 04-11/09/2015 (fuente de datos: Washington VAAC, base: GoogleEarth).

 

Las zonas más afectadas por las caídas de ceniza entre el 4 y el 11 de septiembre se encuentran al Occidente del volcán con una intensidad máxima en el Parque Nacional Cotopaxi y El Chasqui (Fig. 5). La estimación de la masa y del volumen total emitido durante este periodo es de ~7.64 × 107 kg (~62,000 m3) lo que permite calificarlo con un índice de explosividad volcánica VEI 1. Desde el inicio de la actividad se acumuló ~9.09 × 108 kg (~742,000 m3) de ceniza hasta el viernes 11 de septiembre de 2015. Vale indicar que la actividad durante la última semana ha disminuido respecto a la semana anterior (~122,000 m³).

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 5. Mapa preliminar del depósito de caída de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 4 y el 11 de septiembre de 2015 (proyección WGS 84, coordenadas en UTM; mapa: B. Bernard).

 

El análisis granulométrico de las muestras de ceniza indica una proporción muy importante de ceniza extremadamente fina (entre 30 y 75 % menor a 63 μm). Aparte del material recuperado durante el primer día de la erupción (14 de agosto) que tenía una distribución granulométrica un poco más gruesa, las demás muestras no indican un cambio y presentan una granulometría principalmente muy fina a extremadamente fina. El análisis de componentes realizado con lupa binocular y microscopio electrónico de barrido (MEB) muestra claramente una evolución de la ceniza con una disminución del aporte del sistema hidrotermal (líticos con pirita, escorias grises con vesículas rellenas de material hidrotermal, cuarzo hidrotermal) y un posible aumento del aporte de magma fresco (cristales libres, partículas vítreas con baja vesicularidad y alto contenido de microlitos), en particular desde el 28 de agosto (Fig. 6).

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Figura 6. A) Fotografía a la lupa binocular de partículas vítreas con baja vesicularidad del 28 agosto 2015 (foto: A. Proaño); B) Imagen MEB de una partícula semi-vesicular con alto contenido de microlitos (cristales 30 μm) y un poco de vídrio volcánico del 8 septiembre 2015 (Imagen: E. Gaunt).

 


Emisión del SO2

Desde el 10 de septiembre los valores de SO2 se han mantenido alrededor de 2000 ton/día. Estos valores son similares a los registrados previo a las explosiones del 14 de Agosto (Fig. 7). Sin embargo, la emisión de SO2 ha pasado de continua a pulsátil, registrándose valores más bajos el 13 de septiembre. Esto podría corresponder a una disminución del SO2 en el magma, es decir a un empobrecimiento en este gas en el sistema; o a una disminución de la permeabilidad del conducto, lo que impediría el desfogue continuo de los gases.

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Figura. 7. Flujo de SO2 desde el 1 de mayo hasta el 14 de septiembre de 2015. Se observa en los últimos días un flujo similar a los valores registrados antes del 14 de agosto. Se debe indicar que una de las estaciones DOAS no funcionó a inicio de septiembre debido a las fuertes caídas de ceniza.

 


Observaciones Visuales

En los últimos días se han observado emisiones de gas con bajo contenido de ceniza que no suben más de 500 m sobre el nivel del cráter (snc) (Fig. 8A). El 15 de septiembre, a las 13h00 (TL) se pudo observar una emisión un poco más energética con contenido moderado de ceniza que alcanzó 1.5 km snc y fue dirigida hacia el Occidente. Un grupo del Instituto Geofísico realizó una misión entre los días 12 y 13 de septiembre para realizar varias tareas de observación. Gracias a las buenas condiciones climáticas del sector se pudieron observar emisiones de vapor poco energéticas con bajo contenido de ceniza con una dirección preferencial hacia el Suroccidente alcanzando una altura máxima de 1 km snc. En las partes altas del flanco occidental se observó actividad fumarólica mientras que en Yanasacha esta actividad no fue evidente. No se registraron ruidos asociados a la emisión de gases y ceniza. Durante la noche no se observó incandescencia (Fig. 8B).

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Figura 8. A) Fotografía del flanco Sur del Cotopaxi tomada durante un sobrevuelo el 15 septiembre 2015 (foto: P. Ramón). Se observa una emisión de baja energía de gas con carga baja de ceniza dirigida hacia el occidente. B) Fotografía de la actividad superficial del volcán al anochecer, no se observó incandescencia (foto: F. Vásconez).

 


Monitoreo térmico

Se adquirieron imágenes térmicas del sector Noroccidental del volcán. Se observaron las anomalías relacionadas con el sector de Yanasacha y la emisión continua que reflejaron temperaturas máximas aparentes (TMA) de 21.7 y 10.1 °C respectivamente (Fig. 9). Estos valores se encuentran dentro de los rangos medidos entre los años 2002 y 2014.

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Figura 9. Imagen térmica del flanco Noroccidental del volcán, muestra las anomalías relacionadas con Yanasacha y la emisión continua. (imagen: S. Vallejo).

 

Durante el sobrevuelo realizado el 15 de septiembre, se observó la presencia de nuevos campos fumarólicos en el cráter interno bajo la cumbre y en su sector sur oriental (Fig. 10). Las temperaturas más altas corresponden a los campos fumarólicos del cráter interno y de sector superior del flanco oriental alcanzando los 43,1°C. Se determinó que el área de los campos fumarólicos de la parte superior del edificio va aumentando progresivamente y  además fue se identificaron nuevos anomalías en los flancos sur oriental y sur occidental.

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Figura 10. A) Imagen térmica que muestra los campos fumarólicos identificados en el cráter interno. B) Fotografía correspondiente a la imagen térmica. (Imagen/Fotografía: S. Vallejo/P. Ramón, IG-EPN).

 


Interpretación

En base a los datos obtenidos se evidencia una disminución de la actividad superficial en las últimas dos semanas caracterizada por una disminución de la intensidad de las emisiones de gas y ceniza, y asociada a la disminución del tremor de emisión. Esta disminución puede interpretarse por el agotamiento de la energía de la intrusión magmática que provocó esta actividad registrada y observada hasta el momento. Sin embargo el aumento importante del número de sismos volcano-tectónico y su ubicación (VT distales y VT profundos), y la deformación incipiente asociada del edificio volcánico indica una posible realimentación del reservorio magmático localizado entre 3 y 7 km de profundidad bajo el cráter o un aumento de la presión interna. De llegar a zona más superficiales este cuerpo magmático podría provocar un aumento de la actividad eruptiva, particularmente la ocurrencia de otra fase de explosiones que anuncian la llegada a la superficie del nuevo magma, en menor o mayor volumen.


Escenarios:

Se plantean como posibles los siguientes escenarios para los próximos días a semanas, los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

  • a) llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, varios pulsos de actividad eruptiva se materializan varias veces, con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por meses (tipo Tungurahua marzo 2013). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. Durante esa fase eruptiva se pueden producir explosiones de tamaño moderado con caídas de bombas balísticas que alcanzan un máximo de 5 km desde el cráter y pequeños flujos piroclásticos (tipo Tungurahua julio 2013). Adicionalmente se pueden formar lahares (flujos de lodo y escombros volcánicos) secundarios generados por la mezcla del material volcánico con agua de lluvia o por derretimiento de la nieve en la zona alta. En este escenario los lahares podrían ser de tamaño pequeño hasta moderado y afectarían principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. La erupción termina siendo una VEI 2-3. Al momento de la publicación de este informe este es el escenario más probable;
  • b) los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo Cotopaxi junio 1877, Reventador noviembre 2002, Tungurahua agosto 2006) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos pueden alcanzar el pie del volcán. El contacto entre los flujos piroclásticos y el glaciar produce un derretimiento de una parte de este generando lahares que bajan por uno o algunos de los drenajes que nacen en el volcán. Estos lahares serian de tamaño moderado a grande y pueden viajar decenas hasta cientos de kilómetros por los valles de los ríos dejando depósitos de metros hasta decenas de metros de espesor. Adicionalmente se puede producir fuertes caídas de ceniza y lapilli (cascajo) asociada a esta actividad. El espesor del depósito de caída podría alcanzar más de 2.5 cm a más de 50 km del volcán en la dirección principal del viento. En general, a las erupciones paroxismales, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4. Al momento de la publicación de este informe este escenario es menos probable que a);
  • c) no se descarta por completo una disminución de la actividad eruptiva en el caso de que la nueva intrusión de magma no ascienda a zonas superficiales. Sin embargo, en función de los parámetros de monitoreo y a la historia volcánica del Cotopaxi, este escenario es el menos probable.

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

BB, PM, GP, IM, AA, GV, SH, SV, MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Publicado en Volcanes

Con la coordinación del Ministerio de Turismo, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional y GAD Mejía el día viernes 11 de septiembre del 2015 se realizaron las charlas a los trabajadores de los diferentes establecimientos hoteleros y turísticos que se encuentran en la zona norte del volcán Cotopaxi.

Charlas sobre monitoreo y fenómenos volcánicos

Foto 1. Charlas por parte del personal del IGEPN, MINTUR, GAD MEJIA a los trabajadores de los establecimientos hoteleros y turísticos de la zona Norte del Volcán Cotopaxi. La exposición se realizó en Chilcabamba Eco Lodge.

 

Los temas que se dieron a conocer fueron los siguientes:
* Métodos de monitoreo del volcán Cotopaxi:
    Sísmico
    Deformación
    Geoquímica
    Satélites
    Imágenes térmicas
    Observaciones Visuales y sobrevuelos
* Los fenómenos Volcánicos
    Gases
    Caída de ceniza
    Balísticos
    Flujos de lodo
    Flujos de lava
    Flujos Piroclásticos
    Avalancha de escombros
* Estado Actual del Volcán
* Escenarios frente a una posible erupción del volcán

Por parte del IGEPN se contestaron todas las dudas que manifestaron los asistentes, todo con el fin de indicar a las personas cómo se debe convivir con un volcán activo en la zona.

Charlas sobre monitoreo y fenómenos volcánicos

Foto 2. Explicación por parte del personal del IGEPN a) Sector de Santa Ana b) Sector de Chilcabamba.

 

Adicionalmente personal de turno del Observatorio del Volcán Tungurahua acompañaron al Sr. Carlos Sánchez dueño del lugar turístico conocido como LA CASA DEL ÁRBOL en Baños y vigía del volcán Tungurahua desde 1999, quien compartió todos sus conocimientos y experiencias sobre como conllevar la activación de un volcán y los fenómenos volcánicos frente a la visita de los turistas internacionales y nacionales.

Charlas sobre monitoreo y fenómenos volcánicos

Foto 3. El sr. Carlos Sánchez vigía del volcán Tungurahua y propietario de la CASA DEL ÁRBOL ubicada en Baños a 3 km en línea recta del crater del volcán, quien dio sus experiencias sobre el proceso de erupción del volcán Tungurahua y cómo a podido “vender” este atractivo turístico a los visitantes extranjeros y nacionales.

 

El objetivo de estas charlas es que el personal de los establecimientos cercanos al volcán conozca todos los términos técnicos, fenómenos volcánicos y así se familiaricen con ellos y puedan trasmitirlos a los turistas para que de esta manera no sean víctimas de la desinformación y aprendan a vivir con un volcán activo en la zona. Estas actividades se replicaran tanto en la comunidad de la zona como en la parte sur del volcán por parte de las instituciones involucradas.

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Como parte del monitoreo continuo que realiza el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional en el volcán Cotopaxi, los técnicos: Silvia Vallejo, Freddy Vásconez, Marco Almeida y Francisco Vásconez miembros del IG acamparon en el flanco sur-oriental del Volcán Rumiñahui los días 12 y 13 de septiembre con el fin de realizar observaciones e imágenes térmicas del volcán Cotopaxi.

Monitoreo térmico y visual en el volcán Cotopaxi

Figura 1. Personal del IG-EPN acampa en el flanco suroriental del Volcán Rumiñahui para realizar trabajos de monitoreo térmico y visual. Al fondo se aprecia el volcán Cotopaxi con una emisión débil de vapor y gases con contenido bajo de ceniza dirigida hacia el suroccidente. Fotografía: FJ. Vásconez (12/09/2015) – IG-EPN.

Realizar monitoreo desde un lugar tan cercano al volcán permite identificar cualquier cambio mínimo en la actividad superficial, sean estos: sonidos, cambios en los niveles energéticos, contenido de ceniza y dirección de las emisiones y/o cambios en las temperaturas de las fumarolas ya existentes en el volcán.

Monitoreo térmico y visual en el volcán Cotopaxi

Figura 2. Campamento en donde se pernoctó. Al fondo se aprecia la silueta del volcán Rumiñahui. Fotografía FJ. Vásconez (12/09/2015) – IG-EPN.

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Escuche la entrevista completa sobre el informe especial del  volcán Cotopaxi, realizada hoy lunes 14 de septiembre en Radio Pública del Ecuador (RPE) en el programa La Cabina.

 

 

Entrevista al Dr. Mario Ruiz y a la Msc. Patricia Mothes en Radio Pública

El Dr. Mario Ruiz junto a la MSc. Patricia Mothes y el Ministro César Navas, durante la entrevista.
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