Técnicos del Instituto Geofísico de la EPN participaron de la Segunda Reunión de Trabajo de la Comisión Técnica Ambiental Convocada por el Gobernador de Cotopaxi, Msc. Oswaldo Coronel Paéz. Durante la reunión se trataron temas asociados al actual proceso eruptivo del Volcán Cotopaxi.

La reunión se llevó a cabo en Mulaló, provincia de Cotopaxi, el día viernes 6 de enero de 2022 y contó con la presencia del el Msc. Cristian Torres, Director General del Servicio Nacional de Gestión de Riesgos y Emergencias, el Ministro de Agricultura, Ing. Bernardo Manzano y las autoridades locales de la Provincia de Cotopaxi.

Figura 1.- Izq. Ing. Marco Córdova del Área de Vulcanología del IG-EPN explica cómo se realiza la Vigilancia del Volcán Cotopaxi (Foto: D. Sierra/IG-EPN). Der. Dr. Daniel Sierra del Área de Vulcanología del IG-EPN explica el desarrollo del proceso eruptivo del Volcán Cotopaxi 2022-23 (Foto: SNGRE).

Durante la reunión los técnicos del IG-EPN pudieron explicar a los asistentes cómo se realiza el monitoreo del volcán Cotopaxi, cual es el estado actual del proceso eruptivo y las perspectivas a mediano y corto plazo (Figura 1). Las autoridades son conscientes de que el proceso eruptivo actualmente es de baja magnitud, pero pudiera fácilmente escalar a un escenario similar al del 2015, en el cual las actividades agrícolas, ganaderas y turísticas de la Provincia de Cotopaxi se vieron muy afectadas. Durante la reunión las autoridades planearon las estrategias adecuadas para poder asistir a los sectores productivos durante éste proceso eruptivo ¿Cómo evitar la pérdida de las cosechas?, ¿cómo salvaguardar al ganado?, fueron algunos de los temas puestos a discusión durante esta reunión.
Nos preparamos para el peor escenario

Por ahora el proceso eruptivo 2022-2023 es de baja magnitud y una erupción grande es poco probable, pero nos preparamos para el peor escenario. La erupción de 1877 ha sido usada como “modelo” para realizar los mapas de amenaza vigentes. Esta erupción constituye un máximo probable. Es decir el peor escenario que se estima que pueda ocurrir.
Los técnicos mostraron el mapa de peligros a las autoridades y explicaron brevemente como leerlo, interpretarlo y las potenciales amenazas que han sido representadas en el mismo (Figura 2). Este mapa es la herramienta primordial, para la realización de planes de emergencia y evacuación.

Figura 2.- Técnicos del IG-EPN discuten el Mapa de Peligros del Volcán Cotopaxi zona Sur, junto al Gobernador de Cotopaxi, El Director General de Riesgos y el Ministro de Agricultura (Foto: SNGRE).

El IG-EPN continúa vigilando la actividad del volcán Cotopaxi con el fin de entender su comportamiento y la evolución de su erupción.

Al momento de la emisión de este reporte la actividad del Cotopaxi es Superficial Moderada con tendencia Ascendente e Interna Moderada con Tendencia Ascendente.

Figura 3.- El Mapa de Amenazas del Volcán Cotopaxi (Infografía: D. Sierra, A. Vásconez, S. Hidalgo/ IG-EPN).

Lo más importante es permanecer informados. Conoce el mapa de potenciales amenazas frente en caso de una erupción grande 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/

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

Desde mediados de octubre de 2022, el volcán Cotopaxi atraviesa un nuevo proceso eruptivo. Este proceso se ha caracterizado por emisiones de gases y ceniza. Aunque estas emisiones han sido de pequeña magnitud, los días 26 de noviembre y 20 de diciembre, cuando el viento presentaba altas velocidades y se dirigía hacia el norte y noroccidente, la nube de ceniza alcanzó distancias superiores a 60 km, causando caídas leves de ceniza en los Valles, el Sur y el Centro de Quito.

El Cotopaxi es vigilado 24/7 a través de varias cámaras web desplegadas en los flancos del volcán, mismas que fueron instaladas desde el año 2008. Algo llamativo durante el actual proceso eruptivo del volcán Cotopaxi es que el IG-EPN ha detectado “luz” o “brillo” proveniente del cráter durante algunas noches en que el volcán estaba despejado (figura 1). Esta luz puede ser observada por cualquier persona si está suficientemente cerca al volcán (<15 km) y las condiciones climáticas son favorables. No es la primera vez que se observa este “brillo” en el Cotopaxi, fenómenos similares ya se habían registrado durante el proceso eruptivo de 2015 como se puede ver en la figura 1A.

Figura 1: Luz o brillo en el cráter del volcán Cotopaxi mediante la cámara de Sincholahua ubicada a 15 km al nororiente del volcán: A) detectado el 03 de octubre de 2015, B) detectado el 20 de diciembre de 2022.

Por otro lado, desde el año 2000 agencias espaciales internacionales (en particular la NASA) han lanzado varios satélites al espacio con el objetivo de vigilar los diferentes procesos naturales que ocurren en la superficie de la Tierra. Uno de esos procesos son las anomalías termales o de calor. Estas anomalías son generadas principalmente por incendios forestales y en menor medida por actividad volcánica. Para este último, universidades y organismos de varias partes del mundo han reunido esfuerzos para crear varias plataformas virtuales que se encargan de la adquisición y procesamiento de las imágenes satelitales; para su posterior aviso en forma de alertas termales. Para el caso de Ecuador, el IG-EPN tiene convenios con los sistemas MIROVA (https://www.mirovaweb.it/) y MOUNTS (https://www.mounts-project.com/) con el objetivo de complementar la vigilancia volcánica.

Adicionalmente, existen otras plataformas como AVA y FIRMS que realizan un procesamiento a nivel global enfocado principalmente en la detección de incendios forestales pero que, para el Ecuador, el IG-EPN las ha adaptado para la vigilancia volcánica. La figura 2 muestra un ejemplo de las anomalías termales detectadas por diferentes sensores satelitales. Anomalías de este tipo se han registrado en el cráter del volcán Cotopaxi de manera continua desde marzo del 2015 hasta el presente (figura 3).

Figura 2: A) Anomalía termal registrada por el sistema MIROVA el 02 de diciembre del 2022 por medio del satélite Sentinel-2. B) Seis anomalías termales registradas por el sistema FIRMS desde noviembre hasta diciembre 2022 por medio del sensor VIIRS abordo de los satélites S-NPP y NOAA-20.

La información de estas técnicas de vigilancia ha sido compilada y graficada en una serie de tiempo conjuntamente con las alturas máximas diarias de las emisiones de gas y las emisiones de ceniza registradas por las cámaras que rodean al volcán Cotopaxi (figura 3). El gráfico permite observar que las anomalías termales registradas por los satélites han sido un fenómeno “común” a lo largo de estos 7 años (figura 3A) y que ocurren tanto en periodos de calma como en periodos eruptivos. Por otro lado, es notorio que la observación de “brillo” en el cráter ocurre únicamente durante periodos eruptivos (triángulos morados en la figura 3).

En conclusión, estas observaciones ratifican que el volcán Cotopaxi atraviesa actualmente un proceso eruptivo, el cual se ha ido intensificando progresivamente, pero sin llegar a los niveles registrados durante la erupción de 2015. La figura 3B nos muestra que las emisiones de ceniza, el brillo en el cráter y las anomalías termales son cada vez más frecuentes, aunque de menor intensidad, comparadas con la erupción de 2015.

Figura 3: Actividad superficial del volcán Cotopaxi: A) Periodo enero 2015 – enero 2023, B) Periodo octubre- diciembre 2022. Las barras celestes representan la altura máxima de las emisiones de vapor de agua y gases sobre el nivel de la cumbre. La línea azul entrecortada es una media móvil cada 7 días de las emisiones de gas para definir la tendencia de los datos. Las barras rojas indican la altura máxima alcanzada por las emisiones de ceniza ocurridas durante los periodos eruptivos de 2015 y 2022-2023. Los rombos naranjas son los días en que se detectaron anomalías termales por medio de sensores satelitales y los triángulos morados son los días en que se observó brillo en el cráter del volcán. Nótese que el brillo en el cráter solo es detectado durante procesos eruptivos.

El IG-EPN continúa vigilando la actividad del volcán Cotopaxi con el fin de entender su comportamiento y la evolución de su erupción. Al momento de la emisión de este reporte, la actividad del volcán Cotopaxi es Superficial Moderada con Tendencia Ascendente e Interna Moderada con Tendencia Ascendente.

Sabemos que el volcán Cotopaxi atraviesa un nuevo proceso eruptivo y lo más importante es permanecer informados. Conoce el mapa de potenciales amenazas frente en caso de una erupción grande del Volcán Cotopaxi. ¿Dónde queda tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿La escuela de tus niños? Explora el mapa interactivo generado por el IG-EPN y el portal del Servicio Nacional de Gestión de Riesgos y Emergencias (SNGRE) con información sobre el volcán Cotopaxi:

• https://bit.ly/MapaPeligrosCotopaxi
• https://alertasecuador.gob.ec/

FJ. Vasconez, P. Ramón, A. Vásconez, D. Sierra, S. Hidalgo
Corrector de Estilo: G.Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

SISMOS EN LA PROVINCIA DE IMBABURA

El día de hoy, 3 de enero de 2023 se registraron varios sismos en la provincia de Imbabura. El primero ocurrió a las 06h55 Tiempo local (TL), con una magnitud Mlv 2.5. Luego, se registraron 4 sismos más a las 07h25 TL, con magnitud Mlv 2.7 TL; a las 07h49 TL, Mlv 1.2; a las 08h35 TL, Mlv 3.0 y a las 08h41 TL, Mlv 1.9.

Pese a su magnitud pequeña, fueron sentidos en varias poblaciones de los cantones de Cotacachi, Otavalo, Antonio Ante, San Miguel de Urcuquí e Ibarra (reporte del SNGRE).

Los epicentros se encuentran al oriente del complejo volcánico Cotacachi-Cuicocha (Figura 1.a), a profundidades menores a 10 km.

Los mecanismos focales (Figura 1.b), indican planos de falla sin expresión superficial o morfológica con orientación ENE similar a la disposición que muestran los epicentros. Concluimos que los sismos estan relacionados a fallas tectónicas que cruzan esta zona.

Esta serie de eventos constituyen lo que se conoce como un enjambre sísmico.

Figura 1.a. Mapa de Localización de los eventos registrados el día de hoy, 3 de enero

Figura 1.b. Mecanismos Focales para 3 de los eventos registrados el día de hoy, 3 de enero (método de primeros arribos).

El Instituto Geofísico se encuentra monitoreando y cualquier novedad será informada.

Jefe T.; Auxiliar T.
SEGOVIA M, MEJÍA M
Colaboradores del Informe
VIRACUCHA E
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El día 27 de diciembre de 2022 se registró un sismo de magnitud 4.1 en la provincia del Guayas; el hipocentro se localizó cerca de Samborondón, por lo que se sintió con bastante fuerza en los alrededores del puerto principal. Lo interesante es que mucha gente en el área afectada reportó haber recibido una notificación en sus celulares, segundos antes o segundos después de haber sentido el evento. Mucha gente se preguntó ¿Cómo es esto posible?

Figura 1.- Localización revisada del sismo del 27 de diciembre de 2022, en la Provincia del Guayas (Fuente: IG-EPN).

Los Sistemas de Alerta Temprana
Es importante aclarar que los Sistemas de Alerta Temprana (SAT) no predicen la ocurrencia de sismos. Los SAT tienen como objetivo detectar los movimientos sísmicos una vez que estos ya han ocurrido y emiten una alerta para que la gente tenga unos pocos segundos hasta unos pocos minutos (dependiendo a qué distancia se encuentra del epicentro) para prepararse ante la llegada de las ondas sísmicas destructivas.

Hace poco se desarrolló en Quito la IV Asamblea de la Comisión Sismológica de América Latina y el Caribe (LACSC) y el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) fue la institución anfitriona y organizadora. Durante este evento hubo una sesión completa sobre los sistemas de alerta temprana (SAT). Investigadores de todo el mundo presentaron los avances de los sistemas SAT en países como: México, EEUU y Costa Rica. ¿Cómo operan? ¿Qué tan eficaces son? ¿Cuáles son las perspectivas de los SAT en Ecuador y en los diversos países del mundo?

Uno de los sistemas de alerta temprano más efectivos del Mundo es el SASMEX, instalado en la Costa Oeste y Sur de México. Si quieres saber más cómo funcionan los sistemas de alerta temprana tradicionales, y las perspectivas de los SAT en nuestro país, te lo contamos en esta nota: https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/1972-ponencia-del-dr-gerardo-suarez-sobre-el-sistema-de-alerta-temprano-de-terremotos-en-mexico

El sistema de Alerta Temprana Sísmica de Android
Los Estados Unidos de América son pioneros en materia de sistemas de alerta temprana. En algunos estados está disponible “ShakeAlert”. El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) ha desplegado una densa red instrumental en la Costa Oeste para detectar terremotos (Figura 2). Esta red analiza los datos para determinar la ubicación y la magnitud de un sismo, luego el sistema envía una alerta de terremoto directamente a los usuarios de teléfonos inteligentes Android.

Figura 2.- Derecha: Red de estaciones del sistema ShakeAlert en la Costa Oeste de EEUU (Imagen: T. Melbourne/ Central Washington University). Izquierda: Diagrama de flujo mostrando la operación del sistema ShakeAlert de la USGS (Imagen: ShakeAlert/ USGS).

Pero el sistema de alerta sísmica de Android no solo opera en Estados Unidos, funciona en todo el mundo. La diferencia es que en los otros países su funcionamiento es un poco diferente.

Todos los teléfonos móviles inteligentes contienen un acelerómetro muy pequeño, es decir un dispositivo pensado en medir la aceleración que permite al teléfono calcular cuantos pasos damos al caminar, nos permite girar la pantalla, utilizar los juegos y aplicaciones de realidad aumentada, entre otras funciones (Figura 3).

Figura 3.- Funcionamiento del Acelerómetro y del Giroscopio en un teléfono inteligente Android (Fuente: Smarthphone sensors, Infografía: El Colombiano/ 2016).

Estos acelerómetros permiten también detectar vibraciones y velocidad, señales que indican que pudiera haber un sismo en curso. Los teléfonos conectados al internet, envían estas señales a los servidores de detección de Google, que analiza estas señales y en base a la ubicación de estos teléfonos obtiene una ubicación aproximada del evento. Este método usa los más de 2000 millones de teléfonos Android que existen en el planeta, constituyendo la que probablemente es la red de detección sísmica más grande del mundo. Luego se emite una alerta a los teléfonos que estén en las cercanías (Figura 4).

Para mayor información sobre este sistema visita: https://crisisresponse.google/intl/es/android-alerts/

Figura 4.- Ejemplo de la emisión de alertas sísmicas en un teléfono Android (Google Crisis Response).

Pero ¿Cuáles son las limitaciones del método?
Si bien contar con una red tan densa de “detectores de sismos” parece ideal, debemos entender que el método tiene varias limitantes. Los acelerómetros de los teléfonos inteligentes, tienen baja resolución así que pudieran no ser capaces de detectar los sismos de baja magnitud, pues obviamente no están diseñados para eso. Otra problemática para este tipo de métodos es la generación de alertas que quizás no respondan a sismos verdaderos.

Adicionalmente, en todo momento se debe tener en mente que los sistemas de alerta temprana no predicen los sismos, sino que disparan una alarma una vez que el sismo ya ha ocurrido. Es por esto que muchas personas en el Guayas recibieron la alerta pocos segundos antes, otros durante y otros incluso después de haber sentido el evento, todo esto en función de su localización geográfica respecto al epicentro.

¿Cómo se localizan los sismos en Ecuador?
La localización de un evento sísmico y el cálculo de la magnitud son más complejos. Si bien los SAT de Android ofrecen localizaciones aproximadas para generar la alerta, son incapaces de ofrecer la localización y magnitud del evento con certeza. En Ecuador, la red sísmica nacional (RENSIG) es operada por el Instituto Geofísico de la EPN, quien es la entidad nacional encargada de la vigilancia de las amenazas sísmicas y volcánicas.

Gracias a la RENSIG y la RENAC, que en conjunto cuentan con más de 200 instrumentos desplegados a nivel nacional, el IG-EPN determina la localización y magnitud de un sismo después de su ocurrencia (Figura 5).

Figura 5.-Operación del Centro Terras del IG-EPN y distribución actual de la Red Sísmica Nacional Instituto Geofísico, RENSIG (IG-EPN).

El IG-EPN usa el sistema de análisis y procesamiento Seiscomp (Gempa®), de esta manera una computadora analiza las ondas sísmicas, calcula y genera un aviso automático que se emite a través de redes sociales a los 3 minutos de ocurrido el evento, que es el tiempo que le toma al sistema, recibir todas las ondas sísmicas, determinar una localización confiable (matemáticamente estable) y calcular la magnitud. Esto genera una localización PRELIMINAR (Figura 6). Luego un operador calificado, inspecciona las ondas sísmicas de forma manual, ratificando y/o corrigiendo lo que proporcionó el sistema de manera automática y se emite una nueva localización REVISADA (Figura 6), la cual puede variar ligeramente en términos de magnitud y la localización, respecto a la proporcionada automáticamente.

Figura 6.- Localización Preliminar y Revisada para el sismo del 27-12-2022, ocurrido en Guayas.

Dado que el procesamiento de las señales sísmicas es revisado por un operador, la generación de una solución REVISADA toma unos cuantos minutos en ser emitida al público (aproximadamente 5 minutos adicionales). Sin embargo, podemos tener confianza en que esta localización refleja de manera más adecuada dónde ocurrió el fenómeno y su magnitud más exacta. El Centro Terras del IG-EPN opera 24 horas al día 7 días de la semana para poder emitir información veraz y oportuna en lo que respecta a los fenómenos sísmicos y volcánicos (Figura 7).

Figura 7.- Infografía sobre la Operación del Centro Terras con Patty la Vulcanóloga, personaje institucional del IG-EPN.

En resumen, las alertas proporcionadas por Google/Android son una propuesta tecnológica muy innovadora. Alertas de este tipo pueden en efecto ser de mucha ayuda y nos pueden servir para tomar medidas de autoprotección en el caso de la ocurrencia de un sismo grande (Figura 4). Sin embargo la alerta será efectiva siempre y cuando, sepamos cómo actuar ante ella y siempre y cuando estemos a una “distancia apropiada” del epicentro del evento (en el orden de 20 km o más), caso contrario, no contaremos con una ventana de tiempo suficientemente grande para reaccionar de una manera adecuada, ya que las ondas sísmicas destructoras viajan muy rápido.

D. Sierra, M Córdova, M. Segovia
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional