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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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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).

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

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.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

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).

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

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.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

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

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.

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.

El día viernes 11 de septiembre del 2015, el Dr. John S. Pallister, experto a nivel mundial en vulcanología, dictó una conferencia en el IGEPN sobre las lecciones aprendidas durante las crisis volcánicas recientes, en los volcanes Merapi y Sinabung en Indonesia.

El Dr. Pallister es el jefe de VDAP (Volcano Disaster Assistance Program). Este programa está ligado con el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y su objetivo es ayudar durante crisis volcánicas.

Esta conferencia tuvo una gran concurrencia de público, el cual tuvo un gran interés en hacer preguntas respecto al tema expuesto y respecto a la actividad actual del Volcán Cotopaxi.

Experto del VDAP brindó una charla en el IGEPN

Foto 1: El Dr. John Pallister durante la charla que dictó en las instalaciones del IGEPN.

 

En Indonesia la exitosa labor conjunta de las Instituciones encargadas del monitoreo volcánico, de la comunicación de la información a las autoridades y a la población, y la gran cultura y preparación de la población en estos temas, logró que se evacuara en un tiempo aproximado de dos horas, a alrededor de 400.000 personas de las áreas de peligro. De esta manera se evidenció el sistema que tiene que estar funcionando para que se logre proteger a la población.

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.