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Uno de sus objetivos fundamentales es el monitoreo sísmico permanente de la actividad de origen tectónico y volcánico del territorio nacional.

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Los volcanes activos son observados a través de diversas tecnologías.

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La tecnología comprende un conjunto de teorías y técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico. No es de sorprenderse que a diario aparezcan nuevas técnicas y revolucionarias teorías que permitan que la tecnología avance a pasos agigantados, facilitando procesos y resolviendo problemas dentro de diversas áreas del quehacer de la comunidad en general.


Desde su creación, el IG ha visto la necesidad de utilizar instrumentos que le permitan realizar una precisa vigilancia tanto en sísmica como en varios otros parámetros relacionados al vulcanismo.

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Jueves, 12 Mayo 2016 14:54

Informe Sísmico Especial N.-19 - 2016

Observaciones del sismo de 16 de abril de 2016 (mw7.8) en la ciudad de Guayaquil

Introducción
La ciudad de Guayaquil cuenta con una red de sensores de aceleración conformada por 3 estaciones ubicadas de acuerdo a la figura 1. Estas estaciones son parte de la Red Nacional de Acelerógrafos (RENAC) manejada por el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN).

Durante el sismo del 16 de abril de 2016 18:58 TL, las estaciones registraron las señales sísmicas y su análisis se presenta en este documento.

Informe Sísmico No. 19 - 2016

Figura 1: Distribución espacial de las estaciones de la RENAC en Guayaquil. Se muestra el tipo de suelo en donde se ubica cada sensor (Mapa base tomado de: Argudo, 1999. Proyecto RADIUS).

 

De acuerdo con la información obtenida del Proyecto RADIUS y de los análisis preliminares realizados por el IG-EPN, la estación GYE se ubica en un tipo de suelo denominado “Firme o Rocoso” mientras que el tipo de suelo para las estaciones GYE1 y GYE2 es considerado como “Flexible o Suave”.

Las estaciones de la RENAC ubicadas en Guayaquil están colocadas dentro de cajas metálicas como se muestra en la figura 2. La única estación que cuenta con transmisión en tiempo real es GYE.

Informe Sísmico No. 19 - 2016

Figura 2: Elementos de una estación de aceleración.

 


Señales de aceleración.
La figura 3 muestra los registros de la componente N-S, la cual presenta la máxima aceleración pico del terreno (PGA), los valores se resumen en la tabla1. Se evidencia la respuesta diferente entre las estaciones, tanto en la amplitud como en el contenido de frecuencias. Los valores de aceleración máximas son más altos para GYE2 y GYE1 que a la estación AGYE, de 4.1 vez y 2.8 vez respectivamente. Además, la duración de las vibraciones son más importes para las dos primeras estaciones, alrededor de 200 s mientras que para AGYE alrededor de 100 s.

Informe Sísmico No. 19 - 2016

Figura 3: Acelerogramas del terremoto de las 18h58 (TL) del 16 de abril del 2016 ordenados con respecto a la distancia epicentral. Se han considerado las componentes con la máxima aceleración (PGA), la cual está indicada a la derecha del sismograma. El tiempo de origen (0 s) corresponde al momento de ocurrencia del evento. Se utiliza en todos los casos la misma escala vertical.

 

Informe Sísmico No. 19 - 2016

Tabla 1: Valores de la máxima amplitud (m/s2) para cada componente para los sitios de Guayaquil.


La figura 4 muestra los espectros de aceleración de las componentes horizontales calculados para un amortiguamiento de 5% del crítico.

Informe Sísmico No. 19 - 2016

Figura 4: Espectros de respuesta de aceleración con el 5% de amortiguamiento [SA], con unidades en m/s2, para las componentes horizontales.

 

Los espectros de la figura 4 muestran el contenido de periodos (frecuencias) diferente para las tres estaciones de Guayaquil. Como se observa, en la estación GYE, las respuestas máximas se localizan entre 0.05 y 0.5 s, aproximadamente. Sin embargo, para las estaciones ubicadas en suelos menos competentes como GYE1 y GYE2 el rango de periodos con amplitudes superiores al PGA va desde 0.2s hasta 1.7s, aproximadamente. Esto es una evidencia del “efecto de sitio” o amplificación de la onda sísmica debido al tipo de suelo de la ciudad. Para evidenciar este efecto de amplificación, la figura 5 muestra los espectros normalizados al PGA para la componente de máxima aceleración (NS).

Informe Sísmico No. 19 - 2016

Figura 5: Espectros de respuesta elásticos normalizados para la componente N-S en las tres estaciones de Guayaquil. Las líneas de color amarillo y rojo muestran una zona de amplificación muy marcada entre 1.5 y 2s, la cual no se presenta en la estación AGYE, que se ha tomado como referencia.

 

La Figura 6 muestra una comparación de los espectros de Fourier. La estación AGYE tiene espectros de Fourier muy similares para cada componente. Los espectros de esta estación permiten recalcar las amplificaciones de los sitios de GYE1 y GYE2. Para las dos estaciones el primer pico de resonancia está alrededor de 0.55 Hz.

Informe Sísmico No. 19 - 2016

Figura 6: Espectros de Fourier [FSA], con unidades en m/s, para las tres componentes ortogonales y los tres sitios de Guayaquil.

 


Comparación de las observaciones con un modelo de predicción de movimiento del suelo (GMPE)

La Figura 7 muestra la comparación con el modelo de predicción de movimiento de Abrahamson et al. (2015) utilizando un valor referencia de Vs30 de 760 m/s. Ya que las estaciones están ubicadas en diferentes tipos de suelo, la ecuación presentada no reproduce estas variaciones; sin embargo, de estudios realizados dentro del proyecto GEM-SARA, una de las GMPEs que mejor se ajusta a los datos de aceleración para Ecuador es Abrahamson et al, 2015.  En la figura se muestra únicamente la comparación con el PGA. Como se observa, los valores concuerdan con el modelo, con valores más grandes para los sitios diferentes a “roca” (i.e. GYE1 y GYE2).

Informe Sísmico No. 19 - 2016

Figura 7: Comparación entre las aceleraciones máximas [PGA] con la ecuación de atenuación [GMPE] de Abrahamson et al. (2015), definida en el contexto de un sismo de interface, en función de la distancia a la falla (RRUP, en km). Las aceleraciones máximas corresponden a la media geométrica de las componentes horizontales en g. La GMPE está definida para un terremoto de MW 7.8, una profundidad de 17 km, un VS30  de 760 m/s y un evento en la interface entre las dos placas. La línea roja continua representa el promedio de este modelo y las líneas punteadas son el promedio con ± 1 σ (desviación estándar). (Figura definida con la colaboración de Céline Beauval y Judith Marinière, ISTerre, Grenoble, France).

 


Observaciones finales

  • En el centro de Guayaquil (GYE1 y GYE2), las aceleraciones observadas son superiores a las del norte de Guayaquil (AGYE).
  • La estación AGYE es una estación que presenta un nivel de amplificación plana y entonces puede considerarse como referencia.
  • En la ubicación de las dos estaciones GYE1 y GYE2, los resultados preliminares muestran una amplificación particularmente grande a la frecuencia de 0.6 Hz, y también una amplificación grande para un amplio rango de frecuencia, de 0.35 hasta 2.35 Hz para GYE1, y de 0.36 hasta 4.5 Hz para GYE2.
  • En el centro de Guayaquil, los efectos de sitios van a conducir a amplitudes más altas y también a duraciones más largas de un evento sísmico.  


AL,MR,JCS
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Actividad explosiva sostenida

Al inicio del mes de Marzo el volcán Sangay empezó un nuevo pulso de actividad, la cual se mantiene hasta la actualidad sin variaciones significativas. La actividad sísmica (Figura 1) asociada a movimientos de fluidos, tremor (TR) y eventos de largo período (LP), fue ligeramente mayor durante el mes de Marzo, comparada con la que se ha desarrollado durante el mes de Abril y lo que va de Mayo. Por otro lado, el número de explosiones durante Abril y Mayo es ligeramente mayor al registrado en Marzo. Debido a que el número de eventos asociados a fracturas, híbridos (HB) y volcano-tectónicos (VT), es escaso, el proceso está claramente dominado por desplazamiento de fluidos.

Informe Especial Sangay N. 4 - 2016

Figura 1. Sismicidad. Número de eventos según el tipo: tremor (TR), largo período (LP), explosiones (EXP), híbridos (HB), y volcano tectónicos (VT).

 

La actividad superficial está caracterizada por explosiones frecuentes (Figura 1) que generan columnas de emisión, visibles bajo condiciones climáticas favorables (Figura 2). Las Figuras 3 y 4 muestran dichas explosiones en un día típico de actividad. En general se puede decir que desde mediados de Marzo la explosividad domina la actividad sísmica del volcán (en la Figura 1 compárese EXP y total).

Informe Especial Sangay N. 4 - 2016

Figura 2. Emisión del volcán Sangay. Foto cortesía del sistema de seguridad ECU 911, Huamboya.

 

Informe Especial Sangay N. 4 - 2016

Figura 3. Componente sísmica vertical (HHZ) del 15 de Abril de 2016. Las horas se grafican en el eje vertical y los minutos en el horizontal. La amplitud de las señales está en cuentas (sin dimensión). Las ondas de baja frecuencia que se observan a las 17 y 18 horas corresponden a un sismo distante fuera del Ecuador.

 

Informe Especial Sangay N. 4 - 2016

Figura 4. Componente de infrasonido (BDF) del 15 de Abril de 2016. La amplitud de las señales está en cuentas (sin dimensión).

 

Informe Especial Sangay N. 4 - 2016

Figura 5. Observaciones satelitales de anomalías térmicas. La mayoría de las observaciones se concentran desde finales de Marzo hasta el presente, todas ellas en un radio menor a 5 km alrededor de la cumbre. Cortesía del proyecto Mirova (Universidades de Turín y Florencia, Italia).

 

La actividad superficial también ha sido detectada por el satélite del proyecto Mirova (Figura 5) que reporta anomalías térmicas en los flancos del volcán, la mayoría de ellas a un radio menor a 5 km de la cumbre. La intensidad de dichas anomalías es moderada y podría corresponder a flujos piroclásticos de corto alcance producidos durante las explosiones y a flujos de lava.

Los instrumentos satelitales OMI y OMPS, que proveen información sobre las emisiones de SO2, no han reflejado ninguna anomalía asociada al Sangay. Esto permite concluir que la emisión de este gas no supera el límite de detección de dichos instrumentos y por lo tanto se la puede considerar como mínima.

En conclusión, los pasados dos meses el volcán Sangay muestra actividad explosiva sostenida. Dichas explosiones posiblemente han generado balísticos y flujos alrededor de la cumbre. Por este motivo se recomienda enfáticamente a la ciudadanía evitar acercamientos a los flancos o ascensos al volcán.


PP, MO, FV, SH, PR.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 10 de mayo de 2016, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) con el apoyo de la empresa ALAS DE SOCORRO (ADS) del Ecuador, realizó un sobrevuelo al volcán Cotopaxi con la finalidad de visualizar la actividad superficial y anomalías termales presentes, relacionadas a su actividad actual.

Durante el vuelo, el volcán se presentó despejado con una columna leve de emisión de gases (600 m, aprox.) sin contenido de ceniza que se dirigía hacia el norte y nor-occidente. Los glaciares permanecen agrietados y algunos cubiertos con una importante capa de nieve; sin embargo, el fenómeno de fusión del glaciar como se lo ha visto en los meses pasados, ha disminuido considerablemente. El control de anomalías térmicas ha reflejado una disminución leve en la temperatura asociada a la actividad fumarólica en los flancos del volcán (p.e., Fumarola flanco sur, TMA: 35,5°C).

Sobrevuelo al volcán Cotopaxi realizado el 10 de mayo de 2016

Figura 1. Fotografías tomadas durante el sobrevuelo. (Marco Almeida - IGEPN).

El volcán Cotopaxi presenta un nivel de actividad interna considerada como MODERADA con tendencia descendente (Informe Especial Cotopaxi N. 5).

MA, PR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Pocos días después de la ocurrencia del devastador terremoto de magnitud 7.8 el pasado 16 de abril de 2016, equipos conformados por ingenieros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN), el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD, por sus siglas en francés) y el Instituto Geofísico de Perú (IGP) instalaron nuevos equipos GPS de alta precisión en la zona costera ecuatoriana para registrar los movimientos del terreno post-sísmicos.

Estas medidas complementan la red geodésica ya existente de estaciones permanentes GPS, las cuales registraron movimientos de hasta 70 cm de desplazamiento hacía al sur en la superficie, en zonas ubicadas al sur del epicentro (al nor-occidente de Pedernales) desde el recinto Punta Prieta hasta Canoa.

Se colocaron 12 estaciones GPS en sitios como Viche, Cojimíes, Mache, Jama, Punta Prieta, Muisne, San Isidro, Bocana de Búa, entre otros.  Se prevé que con las medidas registradas por estas nuevas estaciones se entenderán mejor los desplazamientos posteriores al terremoto y particularmente saber cuándo esta zona empieza a retomar su rumbo habitual (el cual es en dirección nor-este).  Esto es causado por la deriva perpetua asociada al empuje de la placa de Nazca hacia el continente. Sin embargo, este proceso de cambio de rumbo pueda durar varios meses y los desplazamientos actuales están en el orden de milímetros por semana.

Por otro lado, entre personal del IGEPN y del Instituto Geográfico Militar (IGM) se realizaron medidas en varios puntos de GPS de campo ya existentes en zonas cercanas a Manta y Esmeraldas.

IGEPN e IRD instalaron equipos adicionales de GPS de Alta Precisión en la Costa Ecuatoriana.

Foto 1.  Nueva Estación de GPS en Cojimíes (Provincia de Manabí) con Ober Rayo (residente) y Xavier Martin (IRD).

 

IGEPN e IRD instalaron equipos adicionales de GPS de Alta Precisión en la Costa Ecuatoriana.

Foto 2.  Trabajando en la estación GPS-sísmica en Punta Galera-Esmeraldas.  Xavier Martin y Patricia Mothes.

 

IGEPN e IRD instalaron equipos adicionales de GPS de Alta Precisión en la Costa Ecuatoriana.

Foto 3.  Nueva estación GPS instalada en el puesto de guardianía Eloy Alfaro de la Reserva Mache-Chindul, Provincia de Manabí.

 

IGEPN e IRD instalaron equipos adicionales de GPS de Alta Precisión en la Costa Ecuatoriana.

Foto 4.  Antena de estación GPS instalada en la gasolinera Viche-Esmeraldas.  Gracias al aporte de la compañía P&S.

 

IGEPN e IRD instalaron equipos adicionales de GPS de Alta Precisión en la Costa Ecuatoriana.

Foto 5.  Realización de medidas con GPS de campo en el recinto Agua Fría, Provincia de Esmeraldas.

 

PM, PJ
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional presentó en rueda de prensa el informe que describe las observaciones intensidades y aceleraciones sísmicas del terremoto registrado el 16 de abril de 2016, a las 18h58, con una magnitud de 7.8, cuyo hipocentro se ubicó frente a Pedernales (Manabí) a 20 km de profundidad.

36 especialistas del Instituto Geofísico y de la Escuela Politécnica Nacional, comprendidos entre sismólogos, geólogos, geotécnicos y especialistas estructurales, recorrieron las zonas afectadas y realizaron el reconocimiento de los daños con el fin de evaluar la distribución de intensidades sísmicas y recolectar datos y aceleraciones sísmicas. Así mismo se trabajó en las instalaciones de nuevas estaciones de control geodésico y en el análisis de los datos de desplazamiento de la falla durante el terremoto.


¿Qué es la intensidad sísmica?

La intensidad mide los efectos de los sismos en la personas (cómo sintieron el sismo) y en las edificaciones en base a una cuantificación de los daños de acuerdo al tipo de construcción.  Para determinar la intensidad sísmica se utiliza actualmente la Escala Macrosísmica Europea (EMS98), que posee una escala valorada del 1 al 12, de manera similar a la Escala Mercalli, antiguamente usada. A diferencia de la intensidad, la magnitud es una medida del tamaño del sismo en su fuente y está relacionada con la energía liberada por el sismo.


Zonas evaluadas por intensidad sísmica

En las zonas de San José de Chamanga y Pedernales se evaluó una intensidad máxima de 9 considerado como un sismo destructivo, mientras que en las ciudades y poblaciones costeras como Bahía de Caráquez, Jama y Canoa y las zonas centrales de Manta y Portoviejo, los daños en las edificaciones muestran una intensidad de 8, considerada como una zona que tiene daños severos.

De igual forma en las provincias de Esmeraldas, Santa Elena, Guayas, Los Ríos y parte de Santo Domingo de los Tsáchilas, se determina una intensidad de 5 que representa a daños leves y se observan fisuras paredes de las edificaciones que no comprometen a la estabilidad de la estructura. En las provincias de la Sierra, la intensidad máxima de daño es 4 que indica que el sismo fue sentido ampliamente por la población sin que se registren daños.

LOCALIDAD INTENSIDAD SÍSMICA CATEGORÍA
San José de Chamanga y Pedernales 9 Sismo destructivo
Bahía de Caráquez, Jama y Canoa, centro de Manta y Portoviejo 8

Daños severos

Esmeraldas, Santa Elena, Guayas, Los Ríos y parte de Santo Domingo de los Tsáchilas 5

Daños leves

Provincias de la Sierra 4 No se observan daños de manera general


Análisis de datos con GPS del deslizamiento durante el terremoto
Para realizar el modelamiento de los desplazamientos en la zona de la falla, es decir a 20 km de profundidad, se utilizaron los datos en superficie captados por las estaciones receptoras de GPS continuo de la red permanente del Instituto Geofísico y del Proyecto ADN-IRD, adicionalmente se utilizaron datos de estaciones temporales instaladas por el IG- e IRD y otros puntos de la red pasiva del Instituto Geográfico Militar.

Con el procesamiento de los datos GPS, se encontró un primer modelo de la distribución espacial del desplazamiento a lo largo de la falla de subducción inducido por el terremoto. Los resultados del modelo muestran que la zona con mayor desplazamiento se encuentra al sur del epicentro del terremoto hasta el norte de Bahía de Caráquez, determinando que el mayor desplazamiento a lo largo del plano de falla es de aproximadamente 7 metros al sur de Pedernales.


MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional