Actividad sísmica en el volcán Guagua Pichincha

El Instituto Geofísico continúa con el monitoreo del volcán Guagua Pichincha.  En el Informe Especial N.- 1 de este volcán difundido el 2 de abril se mencionó la ocurrencia de pequeños enjambres sísmicos entre el 5 y 9 de marzo con 15 eventos y el 31 de marzo con 58 eventos, la mayoría de tipo de largo periodo. Estudios de deformación realizados con imágenes satelitales con la técnica INSAR por investigadores de la Universidad de Miami mostraron un desplazamiento vertical de 2.6 cm por año entre 2006 y 2008 en la zona de los domos al interior de la caldera de este volcán (Morales-Rivera y Amelung, Universi 2014).

A continuación se presenta un resumen de la sismicidad en los últimos días.

Sismicidad:
Entre el 14 y 15 de Abril se registró un nuevo enjambre de sismos con 70 eventos de tipo volcano-tectónico (VT) que están relacionados con fracturamiento de rocas en el interior del volcán (Figura 1).  Se debe indicar que el enjambre detectado el 31 de marzo de este año estuvo compuesto por eventos de largo periodo (LP) relacionados con la resonancia de fluidos en el interior de fracturas o conductos también en el interior del volcán.  

Localizaciones:
En la figura 2 podemos observar el número total de eventos localizados del 2015.

La figura 3 representa las localizaciones del día 14/04/2015, donde se registraron 59 eventos y se localizaron 28; tuvieron magnitudes entre 0.19 y 0.76 Ml a profundidades entre 1 y 5Km. Algunos eventos se localizaban dentro del cráter y otros están cercanos al cráter.

GV,MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Actualización de la actividad volcánica en la zona del Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro

Resumen
Desde 2013, la zona del Complejo Volcánico Chiles–Cerro Negro (CV-CCN) ha mostrado actividad sísmica persistente, destacándose los sismos de magnitud 5.6 Mw en octubre de 2014 y julio de 2022, asociados a enjambres con miles de eventos diarios. Esta actividad se relaciona con la interacción entre el sistema magmático, fallas tectónicas regionales y el sistema hidrotermal.

En 2025, la actividad sísmica ha sido catalogada como baja, con picos puntuales en febrero y mayo caracterizados principalmente por eventos volcano-tectónicos (VT). Sin embargo, entre el 14 y 17 de mayo se registraron por primera vez enjambres de eventos sísmicos de tipo largo periodo (LP), probablemente asociados a movimiento de fluidos en el sistema, lo que podría indicar cambios en la dinámica del sistema hidrotermal o una posible migración de fluidos magmáticos.

Hasta la fecha en 2025 se localizaron más de 1100 eventos, principalmente VT, concentrados por debajo de la cima del volcán Chiles, mayormente entre los 3 km sobre el nivel del mar y los 4 km bajo el nivel del mar. A través de mediciones de las fuentes termales, se destaca que el gas sigue siendo de origen hidrotermal, sin detección de SO₂ y con una razón CO₂/H₂S estable. La deformación se ha concentrado por debajo de la cumbre del volcán Chiles. La gravimetría indica estabilidad en el flanco sur y no se observan cambios térmicos o morfológicos relevantes en las fuentes termales ni en la zona de Lagunas Verdes. Las observaciones visuales, tanto a través de cámaras como de imágenes satelitales, no muestran ninguna anomalía.

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) del Ecuador y el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto del Servicio Geológico Colombiano (OVSP-SGC) mantienen el monitoreo permanente e informarán oportuna sobre cualquier cambio en la actividad del CVCCN.

Antecedentes

El Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro (CVCCN) está conformado por dos estratovolcanes considerados Potencialmente Activos, ubicados en la zona fronteriza entre Ecuador y Colombia, a aproximadamente 24 km al oeste de la ciudad de Tulcán (Ecuador), 130 km al norte de Quito y a 90 km al sur de Pasto, capital del departamento de Nariño (Colombia).

Desde el año 2013, esta región ha presentado una actividad sísmica persistente, caracterizada por enjambres de eventos volcano-tectónicos (VT), algunos de ellos sentidos ampliamente por la población local. Entre los eventos más relevantes destacan el sismo del 20 de octubre de 2014 (M 5.6 Mw), que marcó el inicio de una crisis sísmica sin precedentes en la zona, y el del 25 de julio de 2022, también de magnitud 5.6 Mw. Estos eventos, si bien no provocaron daños estructurales significativos, pero fueron percibidos en áreas distales, evidenciando el potencial geodinámico de la región.

La sismicidad del CVCCN se asocia a una compleja interacción entre el sistema magmático profundo, el sistema hidrotermal activo y estructuras tectónicas regionales, entre ellas el sistema de fallas de El Ángel. Esta interacción es clave para la interpretación de los procesos volcánicos en curso y para la evaluación del potencial eruptivo de este complejo.

Dada su ubicación binacional, el monitoreo del CVCCN se realiza de forma coordinada entre el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN, Ecuador) y el Servicio Geológico Colombiano (SGC), a través de su Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto (OVSP, Colombia), quienes mantienen una vigilancia instrumental continua y comparten información técnica en tiempo real.

Este informe especial constituye una actualización del Informe Anual 2024 del Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro, publicado el 15 de abril de 2025, el cual fue presentado junto con un video explicativo disponible en el canal oficial del Instituto Geofísico (IG-EPN) en YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=fQgOV1Edvm4&pp=ygUMaWdlcG4gY2hpbGVz.

How to cite/cómo citar: IGEPN, 2025. Informe Volcánico Especial – Complejo Volcánico Chiles– Cerro Negro - No. 2025 - 001, Quito, Ecuador.

Anexo técnico-científico

A continuación, se presentan los principales aspectos relacionados con el análisis de los parámetros internos y superficiales que caracterizan la actividad actual del Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro.

Nota: Para facilitar la comprensión de la información técnica presentada en este informe, el IG-EPN pone a disposición un glosario de términos especializados, disponible en el siguiente enlace: https://www.igepn.edu.ec/glosario

1. Actividad Interna

1.1. Sismicidad
Durante el año 2025, la actividad sísmica del complejo volcánico Chiles – Cerro Negro ha sido categorizada como baja. A mediados del mes de febrero e inicios de mayo durante pocos días se registraron picos de actividad sísmica (Figura 1 – panel inferior). Generalmente, estos picos de actividad están caracterizados por eventos volcano-tectónicos (VT’s), los cuales están asociados a la fractura de roca dentro del sistema debido a presiones internas.

Figura 1. Gráfica de barras del número diario de eventos sísmicos registrados en el CVCCN En la parte superior se presentan los eventos desde mayo de 2014 hasta mayo de 2025. En la parte inferior se presenta una ampliación de la ventana desde enero de 2025 a mayo de 2025. Las líneas horizontales representan los niveles de actividad: verde – baja, amarilla – moderada, naranja – alta y roja - muy alta (Elaborado por: Córdova, A./IG-EPN).

Sin embargo, los días 14 de mayo y 17 de mayo de 2025 (Figura 2), las estaciones de vigilancia sísmica del CVCCN registraron 2 enjambres de eventos de largo periodo (LP’s); este tipo de eventos están asociados a movimientos de fluidos dentro del sistema.

A lo largo de la evolución de la actividad sísmica del CVCCN, en algunas ocasiones se han registrado eventos esporádicos de tipo LP; sin embargo, es la primera vez que se observa un enjambre de este tipo de eventos.

Figura 2. Sismograma de la estación CHL1 (Chiles 1) correspondiente al 14 de mayo de 2025 donde se aprecia el incremento de la sismicidad a partir de las 16h00 (TL) (Elaborado por: Córdova, A./IG-EPN).

Por otra parte, la Figura 3 muestra más de 1100 eventos que fueron localizados durante el año en curso. Estas localizaciones indican que la sismicidad se concentra en la zona de la cima del volcán Chiles entre los 3 km sobre el nivel del mar y los 4 km bajo el nivel del mar. La mayor parte de los eventos localizados son de tipo VT, debido a que este tipo de eventos presentan arribos impulsivos y claros, mientras que la localización de los eventos de tipo LP, son más escasas debido a que el arribo de las fases de sus fases es emergente.

Figura 3. Localización de más de 1100 eventos sísmicos en el volcán Chiles registrados durante el año en curso, concentrados entre 3 km s.n.m. y 4 km bajo el nivel del mar. Predominan los eventos VT por la claridad de sus fases (Elaborado por: Córdova, A./IG-EPN).

1.2. Geodesia

1.2.1. Desplazamientos CGPS
Durante mayo de 2025, las bases CGPS ubicadas alrededor del CVCCN registraron un nuevo e importante episodio de deformación. La Figura 4A presenta las series temporales correspondientes a las estaciones CHLS (ubicada en el flanco sureste del volcán Chiles, en territorio ecuatoriano) y MORO (situada en el flanco noreste, en territorio colombiano). A partir del 5 de mayo ambas estaciones evidencian cambios en su dinámica, reflejando un incremento progresivo de la distancia entre ellas. En particular, la estación MORO presenta un desplazamiento hacia el norte de aproximadamente 20 mm durante los siguientes 7 días de iniciada la anomalía. Durante el periodo analizado (franja en color amarillo), las estaciones MORO y CHLS registran una separación de aproximadamente 31 mm en dirección norte.

Una representación gráfica de la dirección de los desplazamientos registrados por las bases CGPS se muestran en el mapa de la Figura 4B. La dirección de los desplazamientos indica que estos tienen su origen en el volcán Chiles.

Figura 4. Deformación del volcán Chiles, registrada por CGPS. A. series temporales de la componente Norte de las estaciones MORO y CHLS. B. mapa de desplazamientos, observados durante mayo de 2025. Las flechas representan a escala, la magnitud, dirección y sentido de los desplazamientos registrados (Elaborado por: Yépez, M./IG-EPN).

1.2.2. Interferometría InSAR

Figura 5. Mapa de aceleraciones, obtenido mediante InSAR para el CVCCN. La capa de color representa la aceleración detectada a lo largo del periodo enero 2023 – mayo 2025. El mapa fue elaborado en base a un conjunto de datos Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea (ESA), de órbita descendente (Elaborado por: Yépez, M./ IG-EPN).

Los resultados obtenidos mediante Interferometría de Radar de Apertura Sintética (InSAR) permiten identificar áreas con cambios en la tasa de deformación del terreno. En la Figura 5, el mapa de aceleraciones muestra 2 zonas con patrones de aceleración diferente alrededor del volcán Chiles. La parte central del volcán se representa en color naranja, indicando que se observa una tendencia de aceleración, lo que a su vez sugiere un aumento en la actividad interna con respecto a periodos anteriores.

Por otra parte, en el sector de Lagunas Verdes, donde se venía registrando deformación desde 2022, se evidencia una desaceleración, representada en color lila, lo que podría indicar una relajación o terminación de presiones internas del sistema en esa zona.

1.3. Gravimetría

Figura 6. Ubicación de las estaciones gravimétricas utilizadas en las campañas de monitoreo del CVCCN desde junio de 2022. Se muestran estaciones distribuidas en los sectores sur del volcán Chiles y en la zona de Potrerillos (Elaborado por: Salgado, J./IG-EPN).

Desde julio de 2022, el IG-EPN ha venido desarrollando campañas sistemáticas de medición de gravedad en la región del Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro, con el fin de complementar otras técnicas de monitoreo e interpretar con mayor detalle los procesos que podrían estar ocurriendo en el subsuelo volcánico.

Estas campañas han incluido mediciones en seis estaciones ubicadas al sur del volcán Chiles y en seis puntos en la zona de Potrerillos. La gravimetría es una herramienta útil en volcanología, ya que permite detectar cambios en la masa del subsuelo, los cuales pueden estar asociados a procesos como el movimiento de fluidos hidrotermales, migración de gases o la intrusión de magma.

Resultados en la zona al sur inmediato del CVCCN

Entre julio y octubre de 2022, se registró una disminución significativa de la gravedad (aproximadamente 65 microgales) en las estaciones del sector sur del volcán Chiles. Este cambio indica una pérdida de masa en el subsuelo, posiblemente asociada a la migración de fluidos o gases dentro de un sistema poco profundo. Posteriormente, entre octubre de 2022 y abril de 2023, se observó un incremento de gravedad de magnitud similar, lo que sugiere el reingreso de masa al sistema. A partir de abril de 2023 y hasta la última campaña realizada en febrero de 2025, las mediciones de gravedad en esta zona se han mantenido estables, lo que indica que actualmente no se están produciendo cambios significativos en ese sector.

Estos cambios relativamente rápidos y superficiales podrían estar relacionados con procesos hidrotermales activos o una zona de almacenamiento somero que responde a variaciones en el sistema volcánico, sin que esto implique necesariamente actividad eruptiva inminente.

Figura 7. Gráfico multiparamétrico que muestra la evolución temporal de la variación de gravedad (en microGales) y el desplazamiento vertical (en mm) (parte superior) registrados por estaciones GNSS en los sectores de Chiles y Potrerillos (Elaborado por: Salgado, J./IG-EPN).

Resultados en la zona de Potrerillos
En contraste, en la zona de Potrerillos (Figura 6) se ha detectado un aumento progresivo y constante de la gravedad, que ha alcanzado hasta 45 microgales hacia finales de 2024. Este incremento ha estado acompañado por un levantamiento del terreno, evidenciado por los datos GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite), que sugieren un proceso de acumulación de masa en profundidad. En la última campaña de mayo de 2025, se mantiene un valor de cambio de gravedad similar (cercano a los 39 microgales en la estación EAD), lo que indica que el sistema continúa con una dinámica estable.

La interpretación preliminar sugiere que en esta zona podría estar presente un cuerpo magmático más profundo y de mayor volumen, cuyo comportamiento ha sido más estable en el tiempo en comparación con el sector sur proximal de Chiles. Esto no representa un escenario anómalo o preocupante por sí solo, pero sí aporta información clave sobre la evolución del sistema volcánico en su conjunto.

2. Actividad Superficial

La vigilancia de las manifestaciones superficiales, asociadas al sistema hidrotermal del CVCCN se realiza a partir del 2014, desde entonces se mantiene de forma periódica. El monitoreo incluye la visita a las diferentes fuentes termales y campos fumarólicos asociados al CVCCN. En estos puntos se aplican diferentes técnicas de vigilancia, tales como: medición de parámetros físico-químicos de las aguas (pH, conductividad, ORP y temperatura), muestreo para análisis químico, medición de especies gaseosas mayoritarias (utilizando MultiGAS), monitoreo termal con cámara infrarroja y obtención de imágenes con dron.

Solamente en el lado ecuatoriano del sistema hidrotermal del CVCCN, se compone de más de una decena de manifestaciones superficiales, en este informe se mencionarán sólo aquellas que se destacan por haber presentado anomalías importantes en los últimos años.

2.1. Mediciones con MultiGAS

El Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro posee al menos 3 zonas con importantes emisiones de gas, estas son: la fuente termal “Aguas Hediondas”, la fuente termal burbujeante de “Aguas Negras”, y la fumarola situada en el borde de “Lagunas Verdes”. En adición, una grieta por la cual se emite agua y gas, llamada “La Colorada”, apareció a finales de 2023, sin embargo, no será tomada en cuenta para el presente informe en función que sus emisiones de gas se han disminuido.

La fuente termal de Aguas Negras es la única fuente que ha reunido las condiciones necesarias para instalar un equipo MultiGAS permanente, cuyos datos son comparables con un equipo MultiGAS portable, tal como se puede observar en la figura 8.

En todos estos sitios se midió presencia de CO2, H2S y vapor de agua (H2O). Nunca, desde que se tienen registros, se ha detectado la presencia de SO2, que constituye el principal gas de origen magmático. Por ello, podemos decir que la actividad registrada en superficie con los equipos MultiGAS es netamente hidrotermal. Para evaluar posibles cambios en este tipo de actividad hidrotermal se utiliza la razón CO2/H2S.

Los valores de concentración registrados en algunos de estos lugares son bastante elevados, saturando los sensores, lo que podría interpretarse como concentraciones potencialmente tóxicas. Una muestra de ello es el aparecimiento de pequeños animales muertos (pájaros y ratones) en la surgente principal de Aguas Hediondas (que se encuentra amurallada y donde el acceso está restringido).

En lo que va de 2025 se han realizado dos salidas de campo para realizar mediciones de gas en las zonas antes mencionadas. Los puntos en la figura 8 muestran los datos obtenidos con el equipo portable en las 3 zonas con emisión de gas. La variación de la razón CO2/H2S, desde el año 2023 hasta junio de 2025 muestra cierta variabilidad, sin embargo, utilizando medias móviles de dos períodos es posible distinguir estabilidad en las tendencias. En contraste con los datos puntuales recolectados con el equipo portable, la estación de Aguas Negras presenta una media de 4 secuencias de 30 minutos de medición en intervalos de 6 horas diarias.

Figura 8. Gráfico de las razones CO2/H2S medidas en las zonas con emisiones gaseosas del Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro desde 2023 hasta junio 2025 (Elaborado por: Almeida, M./IG-EPN).

En los meses entre junio y octubre de 2023, la estación parecía mostrar una perturbación en la razón CO2/H2S, sin embargo, al no poseer datos anteriores no se puede aseverar dicha observación (figura 8, línea continua de color negro). Al momento de la emisión de este informe, la tendencia de la razón de la razón CO2/H2S se muestra estable, desde octubre de 2023.

2.2. Parámetros Físico - Químicos
La fuente de Aguas Hediondas es la que más variaciones ha mostrado en el tiempo. Esta fuente constituiría la zona de ascenso principal del reservorio más somero (poco profundo), desde este punto las aguas se desplazan hacia el Este mezclándose con aguas superficiales más frías (Sierra, 2022). A continuación, se muestra la gráfica de temperatura asociada a esta fuente termal desde 2014.

Las temperaturas medidas durante 2025 muestran estable la tendencia ascendente registrada desde marzo de 2022, sin embargo, la temperatura del agua no ha superado valores previos de hasta 60 °C, registrados en marzo de 2014 y octubre de 2024, tal como se puede apreciar en la figura 9.

Figura 9. Gráfica de la variación de los valores de temperatura obtenidos en la fuente termal Aguas Hediondas en el Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro entre 2014 y 2025 (Elaborado por: Almeida, M./IG-EPN).

2.3. Observaciones Visuales y Térmicas
Entre el 2 y el 4 de junio de 2025, se llevaron a cabo sobrevuelos con el dron MAVIC 3T a dos de las fuentes termales del volcán Chiles con el objetivo de observar posibles cambios en la morfología y registrar temperaturas en estas áreas. Debido a condiciones climáticas, no fue posible realizar el sobrevuelo sobre la fuente de El Hondón. Los datos más recientes de esta fuente, obtenidos en la campaña anterior de abril de 2025, indicaron varios cambios morfológicos, como la formación de nuevos drenajes y una expansión de la zona pantanosa, que sigue manteniendo temperaturas elevadas.

Figura 10. A la izquierda el ortomosaicos térmico con las TMA registradas en la zona de la fuente termal de El Hondón, a la derecha el ortomosaico visual que muestra la zona pantanosa de El Hondón (abril 2025) (Elaborado por: Telenchana, E./IG-EPN).

Las Temperaturas Máximas Aparentes (TMA) alcanzaron los 87,1°C en un ojo de agua al sur, mientras que la fuente de muestreo presentó una TMA de 83,6°C (Figura 10), que concuerda bastante bien con las mediciones de 86-87ºC hechas en campañas previas y que corresponde a la temperatura de ebullición del agua a esa altura. El campo termal del Hondón ocupa un área de aproximadamente 1.5 hectáreas en el cual se presentan varias surgentes de agua.

Durante esta campaña de junio de 2025, se completaron sobrevuelos a la zona de Lagunas Verdes y dos de las fuentes termales del volcán Chiles, donde se tomaron imágenes térmicas y visuales para apreciar cambios en las temperaturas o en la morfología de las áreas. Los resultados se detallan a continuación.

Figura 11. A la izquierda el ortomosaicos térmico con la TMA registrada en la zona de Lagunas Verdes, a la derecha el ortomosaico visual (Elaborado por: Telenchana, E./IG-EPN).

La zona de Lagunas Verdes (Figura 11), ubicada al sur del volcán Chiles, no presenta cambios morfológicos significativos, salvo el desplazamiento de algunas rocas. En cuanto a las temperaturas máximas aparentes (TMA), estas fueron registradas en el sector de la antigua mina de azufre. Los valores obtenidos, en torno a 5 °C, parecen corresponder principalmente a la temperatura reflectada del entorno, influenciada por la radiación solar. Mediciones previas con termómetro en la zona de Lagunas Verdes sugieren que el suelo no tiene temperaturas mayores a 25ºC.

Por otro lado, para las fuentes termales de Aguas Hediondas (Figura 12) y Aguas Negras (Figura 13), estas no presentaron mayores cambios morfológicos. En lo que corresponde a las TMA estas registraron valores de 59.6°C y 33.9°C para Aguas Hediondas y Aguas Negras respectivamente.

Figura 12. A la izquierda el ortomosaicos térmico con la TMA registrada en la zona de la fuente termal de Aguas Hediondas, a la derecha el ortomosaico visual (Elaborado por: Telenchana, E./IG-EPN).

Figura 13. A la izquierda el ortomosaicos térmico con la TMA registrada en la zona de la fuente termal de Aguas Negras, a la derecha el ortomosaico visual (Elaborado por: Telenchana, E./IG-EPN).

Evaluación de la amenaza por proximidad a los campos fumarólicos

En algunas zonas específicas como: Aguas Hediondas, Aguas Negras y los campos fumarólicos de Lagunas Verdes, las concentraciones del gas y las temperaturas de los fluidos pueden ser muy elevadas. Por tal razón representan un potencial peligro para quienes se acerquen demasiado a las surgentes. Gases como el dióxido de carbono (CO2) que se caracteriza por ser incoloro e inodoro puede causar mareo, dolores de cabeza y asfixia; también se ha detectado la presencia de otros gases como el ácido sulfhídrico (H2S) perceptible por su olor a huevos podridos y que puede resultar tóxico si está presente en altas concentraciones.
Se ha observado que el sistema hidrotermal del CV-CCN reacciona a las perturbaciones internas ocasionadas por la sismicidad; pudiendo generar comportamientos anómalos en cuanto refiere a: composición, flujo o temperatura. Por lo cual se recomienda a las personas mantenerse alejadas de las surgentes de agua y gas, pues pudieran representar un riesgo para su integridad física, ya que pueden ocasionar quemaduras, envenenamiento y asfixia. Las zonas sensibles son: La zona amurallada de Aguas Hediondas; la vertiente de Aguas Negras; La zona de emisión de gases de Lagunas Verdes y el campo termal del Hondón, zonas a las cuales se recomienda no ingresar.

3. Conclusiones

• Durante 2025, la actividad sísmica del CVCCN se ha mantenido en niveles bajos, con picos puntuales dominados por eventos volcano-tectónicos (VT). No obstante, la ocurrencia de dos enjambres de eventos sísmicos de largo periodo (LP), asociados al movimiento de fluidos, marca un cambio relevante en la dinámica del sistema. Estos enjambres podrían reflejar una reactivación del sistema hidrotermal fracturado o una posible migración de fluidos magmáticos, aunque se requiere mayor evidencia para confirmar esta interpretación.
• Durante mayo de 2025 se evidenció un nuevo episodio de deformación centrado en el volcán Chiles, caracterizado por desplazamientos significativos registrados por estaciones CGPS y una zona de aceleración detectada mediante InSAR. En contraste, el sector de Lagunas Verdes muestra una desaceleración del proceso de deformación registrado desde 2022, igual como el sector de Potrerillos.
• La actividad superficial en el Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro permanece estable, caracterizada principalmente por procesos hidrotermales, sin evidencias claras de transición hacia actividad magmática. Las mediciones de gases, especialmente la relación CO2/H2S, muestran variabilidad dentro de los límites esperados, sin indicar cambios significativos. No obstante, es crucial mantener la vigilancia continua de las emisiones para detectar cualquier posible alteración en el comportamiento del sistema volcánico.
• Los resultados obtenidos a través del monitoreo gravimétrico no indican señales inminentes de actividad volcánica superficial o eruptiva, pero sí han permitido identificar dinámicas internas importantes que enriquecen nuestra comprensión del comportamiento del Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro.
• Los ligeros cambios registrados durante el último mes (mayo de 2025) no representan un peligro para la población del pueblo de Tufiño, sus alrededores ni para los excursionistas que ascienden al volcán. El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional mantiene un monitoreo continuo (24/7) de la actividad del Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro, con el objetivo de emitir alertas tempranas en caso de ser necesario.

4. Recomendaciones generales

• Se recomienda a la población mantenerse informada únicamente por los canales oficiales y estar pendientes de la evolución de la actividad del CV-CCN.
• Se recomienda además mantenerse alejados de las surgentes de gases en las zonas de: Aguas Hediondas (zona amurallada), Aguas Negras y Lagunas Verdes. Pues en estas zonas se ha registrado la emisión de gases en concentraciones potencialmente tóxicas que pudieran ser nocivos para la salud.
• Se sabe que esta zona tiene un alto potencial de generación de terremotos, tal como ya ha ocurrido en 2014 y 2022 (sismos con magnitud 5.6 Mw). Por ello se recomienda a la población estar prevenida y preparada frente estos fenómenos a través de planes de emergencia. Adicionalmente, se debe revisar las edificaciones vulnerables ante la futura posibilidad de ocurrencia de nuevos sismos de mayor magnitud.

5. Referencias

• Sierra, D. (2022). Estudio geoquímico de fluidos de los sistemas volcánicos e hidrotermales activos del Norte de los Andes Ecuatorianos [Tesis Doctoral]. Universidad de Buenos Aires.

Elaborado por: J. Salgado, M. Yépez, M. Almeida, E. Telenchana, D. Sierra y A. Córdova.
Revisado por: P. Mothes
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Actualización de la actividad interna y superficial del volcán Cotopaxi

Resumen

Se establece que actualmente el Cotopaxi ha iniciado un nuevo proceso eruptivo de baja intensidad, que por ahora presenta un nivel incluso menor a lo ocurrido entre agosto y diciembre de 2015. Las tendencias observadas en los parámetros de monitoreo indican que un cuerpo de magma relativamente desgasificado podría localizarse en zonas poco profundas debajo de la cumbre del Cotopaxi y que por el momento no hay evidencias claras de una recarga de un magma profundo. Adicionalmente, indican que el Cotopaxi actualmente funciona como un sistema abierto desde esas profundidades, en el cual las emisiones de ceniza pequeñas pueden iniciarse de forma repentina y sin señales premonitoras. Es importante recalcar que por ahora solamente se observa un claro incremento de los parámetros de monitoreo asociados a la emisión de gases volcánicos y nubes de ceniza.

Antecedentes

Los días 21 de octubre, y 24 y 26 de noviembre del 2022 se registraron emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi, todas acompañadas por una señal de tremor sísmico, como fue descrito en los Informes Volcánicos Especiales No 001, 002 y 003 (IGEPN, 2022a, 2022b, 2022c). Mientras que la caída de ceniza asociada a los dos primeros eventos se restringió a las inmediaciones del volcán, las condiciones climáticas, en particular la dirección y velocidad de los vientos, permitieron a la ceniza emitida el 26 de noviembre alcanzar los cantones Mejía y Quito (Provincia de Pichincha), a más de 80 km de distancia al volcán.

Figura 1.- Cotopaxi Cámara de monitoreo la Merced (26/11/2022). Se observa una emisión de gases y cenizas en dirección NNE.

Anexo técnico-científico

La observación y análisis de los parámetros de monitoreo, desde el mes de octubre hasta el momento de la publicación de este informe, indican las siguientes observaciones para los diferentes parámetros de monitoreo.

Análisis de Sismicidad

Las emisiones de ceniza observadas durante este periodo no han estado precedidas por incrementos en el número o tamaño de los eventos sísmicos. Solamente el tremor sísmico que las acompaña inicia y finaliza de forma abrupta (Figura 2).

Figura 2.- RSAM de las estaciones del Volcán Cotopaxi en las frecuencias 2-8Hz. Correspondientes a la emisión de ceniza registrada en la madrugada del domingo 26 de noviembre de 2022.

Deformación

Los inclinómetros y la red de estaciones GPS del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional registran una muy leve deformación del suelo con un patrón radial, indicando un movimiento de aproximadamente 2 mm desde el mes de agosto en la componente Norte (ver figura 3). Debido a que estos valores son cercanos al nivel de ruido de fondo, aún no es posible hacer interpretaciones respecto a este parámetro.

Figura 3.- Desplazamiento en mm (10-3 m) entre las estaciones cGPS VC1G y MORU, la serie de tiempo incluye los datos desde 2011 hasta el presente, la anomalía causada por el periodo eruptivo del Cotopaxi en 2015 es claramente visible. Así mismo, la imagen inferior muestra un zoom a los datos desde enero 2021, se puede ver un cambio en la tendencia desde más o menos agosto de 2022 que se podría interpretar como una tendencia de desplazamiento al norte (Imágen: M. Yépez / IGEPN).

Columnas de emisión de gases

Las emisiones de vapor de agua y gases observadas en el volcán Cotopaxi han incrementado su altura en las últimas semanas, alcanzando alturas de hasta 2.8 km sobre la cumbre el día 27 de noviembre de 2022, en clara relación con el aumento en las medidas de gases (Figura 4).

Figura 4.- Línea de tiempo de las emisiones de gas y ceniza en el volcán Cotopaxi Observadas desde la cámara de monitoreo Sincholagua, desde Octubre de 2022 hasta el 30 de noviembre de 2022 (Imagen: J.F. Vásconez).

Desgasificación

Las estaciones DOAS (Figura 5) y el sensor satelital TROPOMI (Figura 6) registran un incremento marcado en la emisión del gas magmático dióxido de azufre (SO₂) en el volcán Cotopaxi. Mediante varios sobrevuelos en las últimas semanas los técnicos del IG-EPN también pudieron medir las razones entre los gases CO₂, SO₂ y H₂S para constatar que los gases emitidos por el volcán Cotopaxi provienen de un magma relativamente desgasificado y poco profundo (3-4 km bajo la cumbre).

Figura 5.- La imagen superior muestra la sumatoria del número de medidas válidas registradas por la red de instrumentos DOAS desplegada en el Volcán Cotopaxi. Se observa una clara tendencia creciente desde mediados de octubre de 2022. La imagen inferior muestra en la misma escala el conteo de sismos de largo período (LP) por día para la estación de referencia BREF (Imagen: M. Almeida, V. Lema/ IG-EPN).

Figura 6.- El primer gráfico muestra la línea de tiempo de las emisiones de SO₂ detectadas por TROPOMI desde el 15/19/2022 hasta el presente, (fuente Mounts PBL 1km; Imagen J.F Vásconez/ IGEPN). El segundo gráfico muestra una imagen TROPOMI para el 26 de noviembre de 2022, la masa total de SO₂ es de 3293.8 ton.

Se realizó medición de razones gaseosas con un equipo Multigas (Aiuppa et al., 2004; Shinohara, 2005). A través de sobrevuelos (Figura 7) y ascensos a la cumbre del Volcán Cotopaxi se ha podido realizar mediciones de las especies gaseosas mayoritarias emitidas utilizando el equipo MultiGAS (Agua: H₂O, Dióxido de carbono: CO₂, Dióxido de azufre: SO₂ y Ácido sulfhídrico: H₂S). Durante el último sobrevuelo del 28/11/2022 se realizaron 3 cortes a la pluma de gas, un ejemplo de uno de ellos se puede ver en el recuadro de la Figura 7. Las razones CO₂/SO₂ se mantienen estables, sin embargo, la razón SO₂/H₂S ha mostrado un incremento desde su primera medición el 27 de octubre hasta la medición realizada durante este sobrevuelo triplicándose su valor. Estas razones continúan mostrando un origen magmático en la proveniencia de los gases.

Figura 7.-Derecha, vista del flanco suroriental del volcán desde los 6500 m snm. En el recuadro se puede observar el pico generado por los gases presentes en la pluma durante la transecta. Izquierda, personal del IG-EPN dentro del avión Twin Otter, realizando actividades de medición de gases y termografía (Fotos: M. Almeida, D. Sierra /IG-EPN).

Vigilancia Térmica
Durante el mes de noviembre, las imágenes térmicas obtenidas a través de sobrevuelos, con drones y con una cámara de banda infrarroja fija en Rumiñahui no muestran cambios significativos en las temperaturas medidas en el volcán, en lo que va del mes de noviembre el sistema de registro de anomalías termales FIRMS ha contabilizado 3 anomalías termales en el cráter del volcán Cotopaxi: una el día 1 de noviembre, dos el 28 y dos el 29 de noviembre. Ver figura 8.

Figura 8.- Fotografía del cráter del volcán e imagen térmica correspondiente tomada desde el suroccidente. Las imágenes fueron adquiridas durante el sobrevuelo de monitoreo realizado en el avión Twin Otter de la FAE la mañana del día 28 de noviembre de 2022. La imagen térmica muestra en colores amarillo- naranjado las zonas más calientes con temperaturas que no superan los 40 °C (Imágenes: M. Almeida, S. Vallejo/ IGEPN).

Nubes y caídas de cenizas
El Centro de Avisos de Cenizas Volcánicas de Washington (W-VAAC por sus siglas en inglés) reportó una difusa nube de ceniza visible en el satélite GOES-16 dirigida hacia el norte (Figura 9) a las 05h00 TL el 26 de noviembre (10h00 UTC) con una altura estimada entre 0.8 km sobre el nivel de la cumbre del Cotopaxi (6.7 km sobre el nivel del mar).

Figura 9.- Aviso de nube de ceniza de las 10h00 UTC del 26/11/2022 (fuente: W-VAAC).

Adicionalmente, un estudio detallado de la caída de ceniza del 26 de noviembre indica una dispersión hacia el nor-noroccidente (Figura 10) con una carga máxima en el Parque Nacional Cotopaxi (172 g/m²) equivalente a una caída moderada. El SNGRE reportó una caída leve en los cantones Quito y Mejía de la provincia de Pichincha. La masa total del depósito estimado con el mapa de isomasas y fórmulas empíricas (Bonadonna and Costa, 2013; Bonadonna and Houghton, 2005; Fierstein and Nathenson, 1992; Legros, 2000; Pyle, 1989) es de 7-20 × 10⁶ kg.

Figura 10.- Mapa de caída ceniza del volcán Cotopaxi, 26 de noviembre de 2022. 1: Isomasa de 10 g/m² sin tomar en cuenta la muestra de Uyumbicho; 2: isomasa de 10 g/m² considerando la muestra de Uyumbicho (40,6 g/m²). Los valores obtenidos en las zonas de Lasso han sido descartados debido a procesos de contaminación (vegetación, insectos y polvo de la carretera).

Adicionalmente, el análisis de la distribución granulométrica realizado con tamizaje manual (entre 1000 y 63 µm) y difracción láser (entre 5000 y 0.03 µm) en la muestra de Uyumbicho muestra que la ceniza es extremadamente fina (tamaño medio 0.053 mm) y bimodal (modo grueso a 136 µm y modo fino a 15 µm; Figura 11). Las cantidades de ceniza inhalable (PM100 = <100 µm, pueden ingresar al sistema respiratorio), torácica (PM10 = <10 µm; puede ingresar a los pulmones) y respirable (PM4 = <4 µm; puede ingresar en los alvéolos), indican que la ceniza tiene un potencial patológico moderado.

Figura 11.- Distribución granulométrica de la muestra recolectada en Uyumbicho el 26/11/2022 (tamizaje: Anaís Vásconez y Edwin Telenchana; difracción láser: Benjamin Bernard; síntesis y deconvolución: Benjamin Bernard; software deconvolución DECOLOG 6.0).

Escenarios Eruptivos para el Volcán Cotopaxi
(Actualización 28/11/2022)

En base a lo presentado anteriormente, se proponen tres escenarios eruptivos para el corto plazo (días a semanas). Los escenarios 1 y 2 tienen mayor probabilidad de ocurrir, mientras el escenario número tres es mucho menos probable. Los escenarios han sido elaborados en base a la información que se dispone al momento de la publicación de este informe. Estos escenarios pueden ir evolucionando dependiendo de lo que se observa en los parámetros de monitoreo.

1. Las emisiones de ceniza observadas a partir del 21 de octubre de 2022 corresponden a eventos similares a otros ocurridos durante estos últimos 7 años, por ejemplo, el del 27 de noviembre de 2021. Sin embargo, su frecuencia y magnitud ha aumentado sensiblemente, en relación directa al aumento de las emisiones de gases volcánicos. Lo más probable es que este tipo de eventos se repita e intensifique en el corto plazo (días a semanas), sin mostrar signos precursores, pero sin llegar a los niveles de 2015. En este escenario se esperaría que esta actividad llegue a un pico en el corto plazo y luego empiece a descender, debido a que hoy en día no hay evidencias de nuevas inyecciones de magma en zonas profundas. En este escenario es muy posible observar nuevas emisiones de ceniza pequeñas acompañadas de señales sísmicas de tremor similares a las ocurridas el 21 de octubre, 24 y 26 de noviembre. Dependiendo de la dirección y la velocidad de los vientos estas emisiones de ceniza podrían causar afectación leve en áreas cercanas al volcán.
2. Las emisiones de ceniza se intensifican hasta llegar a niveles similares a los observados a finales del año 2015. Este escenario se considera menos probable y en el mismo se esperaría observar una tendencia claramente ascendente en los parámetros de monitoreo (especialmente en la deformación y la actividad sísmica) y que los mismos se aceleran en el corto plazo. Hoy en día hay pocas evidencias de que esto esté sucediendo en el Cotopaxi. Dependiendo de las condiciones de velocidad y dirección del viento, estas emisiones de ceniza causarían una mayor afectación en los centros poblados, particularmente en las provincias de Cotopaxi, Pichincha y Napo. Además, debido a las lluvias en el sector, pueden generarse lahares secundarios que afectarían las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi como lo observado en la erupción de 2015. Afectando principalmente la vía al refugio en el sector de la quebrada Agualongo.
3. Las emisiones de gases volcánicos y ceniza aumentan de forma acelerada en el corto plazo, así como otros parámetros de monitoreo (deformación y actividad sísmica), con evidencias claras de inyecciones profundas o de transporte acelerado de magma hacia la superficie, lo que en conjunto representaría los precursores de una fase eruptiva mucho mayor a la observada en 2015. Por ahora este escenario se considera como muy poco probable, por la falta de evidencias de aumento acelerado de los parámetros de monitoreo y de actividad superficial. Las explosiones y emisiones de ceniza en este escenario serían mucho más grandes que las observadas en 2015 y tendrían una afectación regional, es decir, puede haber caída de ceniza en las provincias de Cotopaxi, Pichincha, Napo, Los Ríos, Manabí y otras, dependiendo de la velocidad y dirección del viento. Además, la caída fuerte de ceniza puede interrumpir la circulación vehicular entre las provincias de Pichincha y Cotopaxi, contaminar fuentes de agua potable y de riego, y afectar la distribución eléctrica. Adicionalmente, se pueden formar flujos piroclásticos de diferentes tamaños que derritan parte del glaciar y desencadenan lahares primarios en los principales drenajes del volcán, tal como se muestra en los mapas de peligros zona N, S y E (Mothes et al., 2016b, 2016a; Vásconez et al., 2015).

Referencias
Aiuppa, A., Burton, M., Murè, F., Inguaggiato, S., 2004. Intercomparison of volcanic gas monitoring methodologies performed on Vulcano Island, Italy. Geophysical Research Letters 31.
Bonadonna, C., Costa, A., 2013. Plume height, volume, and classification of explosive volcanic eruptions based on the Weibull function. Bulletin of Volcanology 75, 1–19.
Bonadonna, C., Houghton, B.F., 2005. Total grain-size distribution and volume of tephra-fall deposits. Bulletin of Volcanology 67, 441–456.
Fierstein, J., Nathenson, M., 1992. Another look at the calculation of fallout tephra volumes. Bulletin of volcanology 54, 156–167.
IGEPN, 2022a. Informe Volcánico Especial –Cotopaxi–2022-N° 001. Quito-Ecuador.
IGEPN, 2022b. Informe Volcánico Especial –Cotopaxi–2022-N° 002. Quito-Ecuador.
IGEPN, 2022c. Informe Volcánico Especial –Cotopaxi–2022-N° 003. Quito-Ecuador.
Legros, F., 2000. Minimum volume of a tephra fallout deposit estimated from a single isopach. Journal of Volcanology and Geothermal Research 96, 25–32.
Mothes, P., Espin, P., Hall, M.L., Vásconez, F., Sierra, D., Córdova, M., Santamaría, S., Marrero, J., Cuesta, R., 2016a. Actualización Mapa de Amenazas del Volcán Cotopaxi, Zona Sur.
Mothes, P., Espin, P., Hall, M.L., Vásconez, F., Sierra, D., Marrero, J., Cuesta, R., 2016b. Actualización Mapa de Amenazas del Volcán Cotopaxi, Zona Norte.
Pyle, D.M., 1989. The thickness, volume and grainsize of tephra fall deposits. Bulletin of Volcanology 51, 1–15.
Shinohara, H., 2005. A new technique to estimate volcanic gas composition: plume measurements with a portable multi-sensor system. Journal of Volcanology and Geothermal Research 143, 319–333.
Vásconez, F., Sierra, D., Andrade, D., Almeida, M., Marrero, J., Hurtado, J., Mothes, P., Bernard, B., Encalada, M., 2015. Mapa Preliminar de Amenazas Potenciales del Volcán Cotopaxi- Zona Oriental.

A. Vásconez, D. Andrade, D. Sierra, M. Almeida, M. Yépez., S. Hidalgo, B. Bernard, P. Mothes, S. Vaca, M. Ruiz
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Actualización de la actividad interna y superficial del volcán Cotopaxi

Emisión de gases del volcán Cotopaxi. Fotografía tomada desde el suroriente del volcán durante el sobrevuelo realizado el 20 de noviembre de 2022 (Foto: M. Almeida).

Resumen

La noche del 21 de octubre se registró una señal de tremor de baja frecuencia asociada a una emisión de gases y ceniza que produjo una caída moderada de este material en el flanco norte del volcán, incluido el Refugio José Rivas. Desde entonces, la emisión de gases ha sido casi continua y visible claramente, con columnas que han alcanzado hasta 2 km sobre el nivel del cráter. Los parámetros vigilados por el IG-EPN muestran que el Cotopaxi aún permanece con una actividad interna baja, marcada por una sismicidad ligeramente superior al nivel referencial desde 2015. Las estaciones cGPS presentan una posible deformación, cuya magnitud en algunas estaciones apenas sobrepasa los niveles de ruido atmosférico. En cuanto a los gases volcánicos, los valores permanecen por sobre el nivel referencial posterior a la erupción de 2015 y tienen un origen magmático. Las medidas de temperatura del cráter muestran valores similares a los posteriores a 2015.

La incertidumbre con respecto a la evolución de esta actividad es muy grande debido a la falta de señales premonitoras claras para eventos similares al ocurrido el 21 de octubre. En este sentido es importante mantener activo el sistema de vigilancia y continuar con las tareas de prevención y mitigación relacionadas con los escenarios eruptivos del volcán Cotopaxi. El IG-EPN se mantiene atento a cambios en las condiciones presentadas por el volcán para dar, en lo posible, información oportuna a las autoridades y la población en general.

Anexo técnico-científico

Análisis de Sismicidad
Las tasas actuales de sismicidad del volcán Cotopaxi se han caracterizado en función de las tendencias presentes en los últimos dos años y de las observadas en el mes posterior a la emisión de ceniza del 21 de octubre. Para esto, extraemos los eventos con magnitudes > 1 localizados por nuestra red entre diciembre de 2020 y la fecha actual (Figura 1A). Se observa que, en términos de localización, la mayor parte de la sismicidad se produce directamente bajo la cumbre del volcán. Sin embargo, también hay un grupo de sismos caracterizado como probables réplicas del sismo de Machachi del 27 de octubre de 2020 (06h59 T.L). Este grupo de sismos se localiza en el área entre los volcanes Pasochoa, Rumiñahui y Sincholahua, y mostró un aumento en las tasas en octubre de 2021.

En la Figura 1B y 1C, vemos que las tasas de sismicidad a largo plazo están alrededor de 1 evento por día, al promediar en una ventana de 30 días. En los meses anteriores a la emisión de octubre, la tasa mostró un aumento gradual hasta llegar a alrededor de 1,5 eventos por día. Sin embargo, en el tiempo transcurrido desde que se produjo la emisión de ceniza, los índices han vuelto a descender hasta 1.

Figura 1: A) Mapa de sismicidad (M>1.0) cerca al volcán Cotopaxi entre el 01-dic.-2020 hasta la fecha. El tamaño y color de cada punto corresponde a la magnitud y tiempo del evento. El recuadro verde corresponde a una secuencia de réplicas de un sismo principal ocurrido el 27 de octubre de 2020 en Machachi. El recuadro negro corresponde a una secuencia de VTs distales (VTd) que ocurrió en agosto de 2022. B) Media móvil de 30 días de la sismicidad representada en la Figura 1A. La flecha verde etiquetada como "Rep." corresponde a las réplicas en la caja verde en 1A. La flecha negra denominada "VTd" corresponde al recuadro negro de 1A. La línea gris discontinua vertical es el momento aproximado de la emisión de ceniza del 21 de octubre de 2022. C). Una vista ampliada de la serie temporal desde julio de 2022 hasta la fecha. La flecha negra y la línea gris vertical son las mismas de 1B.

Deformación
Para el análisis de deformación, se realizó el procesamiento de estaciones cGPS que están ubicadas en los flancos del volcán, de inclinómetros y de imágenes satelitales procesadas con el método InSAR.

En el procesamiento InSAR de imágenes Sentinel (Figura 2) no se evidencia ningún patrón de inflación en los flancos del volcán. Se observa en color azul patrones de subsidencia mayormente en los flancos occidentales.

Figura 2: Imagen InSAR de la zona del volcán Cotopaxi, Satélite Sentinel-1 de órbita descendente, actualizado hasta noviembre de 2022. La barra del lado derecho muestra que las zonas azules están asociadas con “deflación” en el flanco occidental del cono. La velocidad del cambio en los flancos ha sido negativa.

En la Figura 3 se ha comparado las posiciones diarias entre las estaciones de cGPS VC1G (flanco nororiental) y MORU (flanco suroccidental). Entre los meses de agosto y noviembre, se observa un pequeño desplazamiento entre las estaciones (periodo resaltado en color rojo), el cual coincide con el aumento de la actividad superficial. El aparente desplazamiento tendría una magnitud menor a los 5 milímetros encontrándose levemente por encima de los niveles de ruido atmosférico que caracterizan a esta técnica. Sin embargo, de momento no es posible afirmar de manera enfática que la señal observada corresponda a una deformación del edificio volcánico causada por la actividad que actualmente mantiene el volcán.

Figura 3.- Gráfico de las posiciones relativas diarias entre dos estaciones cGPS del volcán Cotopaxi. El periodo resaltado en color amarillo corresponde a la inflación observada durante la actividad en el año 2015, mientras que el periodo resaltado en rojo corresponde a una posible anomalía y que coincide con el incremento de la actividad superficial durante las últimas semanas.

El inclinómetro del Refugio continúa presentando hasta la actualidad únicamente el patrón cíclico que responde a las variaciones anuales del clima (Figura 4).

Figura 4.- Serie temporal del inclínómetro instalado en las cercanías del Refugio del Volcán Cotopaxi.

Columnas de emisión de gases
Durante las últimas semanas, las columnas de emisión de gas del volcán Cotopaxi han alcanzado alturas de hasta 2 km sobre el nivel del cráter (snc). Este incremento ha sido relevante dado que desde el año 2021, la altura de las columnas tenía un valor promedio
0.2 km (200 m) snc, y eventualmente alcanzaba los 0.8 km snc (Fig. 5).

Figura 5. Figura de la evolución temporal de las alturas de las columnas de emisión de gas en el volcán Cotopaxi desde enero de 2022 hasta el presente. Note el incremento en las alturas de las columnas de emisión desde octubre de 2022. (Elaborado por: FJ. Vásconez).

Este cambio se ha observado desde el 17 de octubre 2022, siendo el valor máximo registrado, de 2km, el 19 de noviembre. Estas observaciones se las realizan gracias a las cámaras de vigilancia visual instaladas en los volcanes Sincholagua (al nororiente) y Rumiñahui (al noroccidente) del volcán Cotopaxi (Fig. 6). Las columnas de altura mayor a 1.8 km han sido reportadas a través de informativos IG Al Instante.

Figura 6. Izquierda: Fotografía e ilustración de la altura de la columna de emisión del 18 de noviembre, observada en la cámara del volcán Sincholagua, ubicada al nororiente del volcán Cotopaxi. Derecha: Fotografía e ilustración de la altura de la columna observada el 19 de noviembre a través de la cámara de vigilancia del volcán Rumiñahui, ubicada al noroccidente del volcán Cotopaxi.

Estas alturas elevadas y la persistencia de la emisión no han sido observadas desde el final del periodo eruptivo del volcán en 2015.

Desgasificación y medidas de dióxido de azufre (SO₂)
Tras el episodio del 21 de octubre, el volcán Cotopaxi continúa con la emanación de gases volcánicos (por ejemplo, SO₂: dióxido de azufre, CO₂: dióxido de carbono H₂S: ácido sulfhídrico) y vapor de agua.

La red de estaciones permanentes DOAS del IGEPN es capaz de medir los flujos de SO₂. Desde fines de octubre los valores de flujo y el número de medidas válidas se han incrementado mostrando, por un lado, una mayor concentración de SO₂ emitido por el volcán y además una emisión más continua en el tiempo (Fig. 7).

Figura 7. Superior: Masa de dióxido de azufre (SO₂) observada a partir de la integral de las 4 estaciones del volcán Cotopaxi (Refugio Norte, Refugio Sur, Cami y San Joaquín) entre enero y noviembre de 2022. Inferior: Número de medidas válidas detectadas por la red DOAS entre enero y noviembre de 2022. Note el incremento en la tendencia de las medias móviles por estación a partir de mediados de octubre de 2022 (Elaborado por: J. Battaglia CNRS-LMV-UCA / M. Almeida IGEPN).

Adicionalmente, durante el mes de noviembre el sensor TROPOMI del satélite Sentinel- 5SP ha detectado estas emisiones del gas en la atmósfera, con anomalías puntuales sobre el volcán, incluso más grandes que las anomalías observadas en el volcán El Reventador que está en actividad continua desde 2002 (Fig. 8).

Figura 8. Masa de SO2 presente en la atmósfera sobre el volcán Cotopaxi. Los datos son obtenidos en un intervalo de tiempo de 24 horas, por ende, no constituyen un parámetro obtenido a tiempo real. Para el contexto de la presente figura se tomó en cuenta un intervalo de tiempo desde el 01 al 21 de noviembre de 2022 (Base Google Engine Code Editor, Script: C. Laverde-SGC. Elaborado por: M. Almeida).

Debido a la tendencia ascendente de la actividad superficial del volcán Cotopaxi, éste ha sido incluido en el sistema de vigilancia volcánica multiparamétrica MOUNTS (http://mounts-project.com/timeseries/352050). Esta plataforma utiliza los datos proporcionados por los satélites para realizar estimaciones cuantitativas de la masa de SO₂ presente en la atmósfera. Para el caso de Cotopaxi, estos datos llegan de forma diaria y son compilados en un gráfico para analizar su evolución. En la figura 9 se puede observar la tendencia ascendente reportada por los sistemas satelitales entre octubre y noviembre de 2022.

Figura 9. Masa de SO₂ registrada por el portal MOUNTS. (Base: Mounts, Elaborado por: FJ. Vásconez). PBL=Planetary boundary layer. Mov. Avg= media móvil.

Finalmente, durante el último sobrevuelo llevado a cabo el 20 de noviembre, se utilizó dos equipos multigas (IG-EPN y USGS-VDAP) en paralelo. El equipo multiGAS permitió medir las concentraciones de CO₂, SO₂ y H₂S en la pluma de gas volcánico y las razones CO₂/SO₂ y SO₂/H₂S (Fig. 10). Como resultado, las razones obtenidas de SO2/H2S están alrededor de 5, mientras que las de CO₂/SO₂ están alrededor de 1.5. Estos valores siguen mostrando que hay un origen magmático superficial para el gas emitido por el volcán Cotopaxi. La emisión de vapor de agua y otros gases volcánicos como el CO₂, SO₂ y H₂S, se visualiza continuamente en los últimos días indicando un incremento con respecto a lo observado en los meses pasados.

Figura 10. Fotografía de la columna de gas medida durante el sobrevuelo del 20 de noviembre, en el recuadro se puede observar los picos de los gases volcánicos (CO₂, SO₂) detectados cada vez que la aeronave atraviesa la pluma (Foto: S. Hidalgo – IG EPN).

Vigilancia Térmica
Mediante el sobrevuelo de vigilancia térmica del 20 de noviembre, se constató que los campos fumarólicos mantienen valores de temperaturas máximas aparentes (TMA) similares a los de años anteriores (post 2015) y al sobrevuelo del 27 de octubre 2022. Estos corresponden a Yanasacha, Fumarolas Flanco Este, Fumarolas Flanco Sur, Fumarolas Flanco Oeste con valores de 12, 22, 37 y 10°C respectivamente (Fig. 11). En algunos sectores se pudo observar fumarolas activas de baja intensidad. Adicionalmente, se pudo constatar que las paredes interiores inmediatas del cráter presentan campos fumarólicos continuos con valores que varían entre 10 y 22°C (Fig. 11). Por otro lado, debido a la fuerte emisión de gases no ha sido posible estimar con confiabilidad los valores de temperatura de la base del cráter en ninguno de los dos recientes sobrevuelos (Fig. 12). Respecto a la morfología, entre la emisión de gases se ha podido evidenciar una morfología regular horizontal, lo que podría representar la base del cráter, la cual ya fue observada en marzo del 2018. Las temperaturas máximas aparentes registradas para esta zona alcanzan los 98°C, sin embargo, son valores subestimados debido a la abundante presencia de gases.

Figura 11. Imágenes térmicas del 20 de noviembre 2022 de los campos fumarólicos del volcán Cotopaxi presentes al exterior e interior del borde del cráter.

Figura 12. Imágenes térmicas del cráter del volcán Cotopaxi para el 27 de octubre y 20 de noviembre del 2022, indicando entre la emisión de gases las paredes del conducto y la base del cráter.

Interpretación de datos
Luego del pequeño episodio eruptivo del 21 de octubre (VEI inferior a 1), el análisis conjunto de los diferentes datos de vigilancia muestra que la actividad actual del Cotopaxi está provocada por la presencia de magma en el conducto volcánico. Sin embargo, desde 2015 y hasta la actualidad no hay evidencia de un nuevo ingreso de magma hacia el sistema. A pesar de que los eventos de este último mes definen una tendencia ascendente para la actividad superficial del Cotopaxi, su actividad interna no muestra un cambio significativo. La sismicidad sigue estando dominada por pequeños sismos de tipo LP y por ahora no hay deformación detectable en los flancos del volcán. Los gases medidos indican la desgasificación de un magma superficial que no ha recibido un aporte de magma nuevo rico en gases. En este sentido es importante mantener la vigilancia de todos estos parámetros con el fin de identificar oportunamente el acenso de nuevo magma que podría generar una mayor actividad superficial, incluyendo explosiones y emisiones de ceniza.

Escenarios eruptivos
En base a los parámetros de vigilancia volcánica se propone dos escenarios principales, en orden de probabilidad:

1. La emisión de ceniza del 21 de octubre de 2022 correspondería a un evento aislado, similar a otros menores durante estos últimos 7 años, por ejemplo, el del 27/11/2021. Este tipo de eventos puede repetirse en el corto y mediano plazo (días a semanas), sin mostrar signos precursores. En este escenario no se esperaría actividad superficial mayor a corto plazo.
2. La emisión de ceniza del 21 de octubre de 2022 correspondería al inicio de un periodo eruptivo, relativamente equivalente a la actividad del 14/08/2015, aunque al momento no existen evidencias que sugieran esta evolución. Además, la incertidumbre es demasiado alta para estimar el tamaño de este posible periodo eruptivo, así como la velocidad de los cambios que el volcán podría experimentar. Es importante destacar que la presencia del magma en el conducto y la desgasificación indican un sistema abierto. Bajo estas condiciones los signos premonitores de eventos eruptivos son muy sutiles e incluso inexistentes, limitando la anticipación o pronóstico de eventos mayores.

Estos escenarios podrán ser cambiados de acuerdo a la evolución de los parámetros que se vigila en el volcán.

El IG-EPN se mantiene pendiente de lo que pasa en el volcán, basado en la experiencia de las erupciones pasadas (Pichincha, Tungurahua, Cotopaxi) y presentes (Reventador, Sangay).

Agradecimientos
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional agradece a todas las instituciones que colaboraron para la realización de este sobrevuelo: Presidencia de la República del Ecuador, Ministerio de Defensa, Servicio Nacional de Gestión de Riesgos y Emergencias, Fuerza Aérea Ecuatoriana, Gobernación de Cotopaxi. Y la cooperación permanente del USGS (Servicio Geológico de Estados Unidos), Programa de Asistencia para Desastres Volcánicos (VDAP), el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), la Universidad Clermont-Auvergne (UCA), el Laboratorio Magmas y Volcanes (LMV) y el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD).

Elaborado por: M. Almeida Vaca, S. Hidalgo, FJ. Vásconez, S. Vallejo Vargas, S. Hernández, M. Yepez, D. Andrade.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Incremento progresivo en la actividad superficial e interna del volcán Cotopaxi

Emisión de gases del volcán Cotopaxi tomada durante el sobrevuelo provisto por las Fuer-zas Armadas el 19 de diciembre de 2022 (Foto: M. Almeida).

Resumen
El día 21 de octubre a las 19h44 TL, las estaciones sísmicas instaladas en los flancos del volcán Cotopaxi registraron una señal sísmica de tremor de frecuencia de 2-8 Hz, larga duración y pequeña amplitud. Esta señal estuvo acompañada por la emisión de gases y ceniza, produciendo una caída moderada de este material en el Refugio José Ribas. Desde entonces se han generado dos caídas de ceniza con mayor alcance, afectando hasta 60 km de distancia con respecto al volcán. Estos eventos de mayor alcance ocurrieron los días 26 de noviembre y 20 de diciembre del año en curso. Las nubes de ceniza alcanzaron hasta 2.2 km sobre el nivel del cráter y se han dirigido principalmente hacia el nor-noroccidente por lo que se tuvo reportes de caídas de ceniza en los cantones Mejía, Rumiñahui y Quito. Además, se observa la emisión casi continua de gases desde el cráter del volcán alcan-zando una altura variable entre 200 y 2800 m. Los parámetros de sismicidad y deforma-ción se mantienen en niveles moderados mientras que la desgasificación es intensa, tanto la registrada por la red de sensores permanentes en tierra del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional como por los instrumentos satelitales. Adicionalmente, ins-trumentos satelitales han detectado anomalías termales en el cráter del volcán que cada vez son más frecuentes (última anomalía 22 de diciembre 2022).

Esta reactivación volcánica tiene un origen magmático evidenciado por las grandes canti-dades de dióxido de azufre emitido a la atmósfera y por el porcentaje alto de componente juvenil en la ceniza recolectada. Las emisiones de ceniza son cada vez más frecuentes, pero hasta el momento no han llegado a los niveles observados durante la erupción de agosto-noviembre 2015.

La evolución de esta actividad a mediano plazo es incierta, debido a la naturaleza misma de los fenómenos volcánicos. Sin embargo, a corto plazo (días a semanas) el escenario más probable es que las emisiones de ceniza se repitan y/o se intensifiquen sin mostrar signos precursores; pero sin llegar a los niveles observados en la erupción de 2015. En este sentido es importante mantener activo el sistema de vigilancia y continuar con las tareas de prevención y mitigación relacionadas con los escenarios eruptivos del volcán Cotopaxi. El IG-EPN se mantiene atento a cambios en las condiciones presentadas por el volcán para dar información oportuna a las autoridades y la población en general.

Anexo técnico-científico

Sismicidad
Desde el mes de octubre hasta la fecha, la sismicidad muestra un incremento en el núme-ro de eventos diarios del tipo LP (largo período; asociados al movimiento de fluidos; Figu-ra 1) y el registro de sismos de tipo VLP (muy largo periodo).

Figura 1. Gráfico de barras mostrando el número diario de eventos sísmicos registrados en el volcán Cotopaxi entre los años 1996 y 2022. El tipo de evento está identificado por color (véase la leyenda). Nótese el incremen-to de sismos de tipo LP desde octubre 2022 (barras moradas).

Desde el 21 de octubre se ha registrado un total de 27 emisiones de ceniza, las cuales han tenido asociadas señales de tremor (2-8 Hz). Dos de estas emisiones han provocado caídas de ceniza a nivel provincial, el 26 de noviembre y el 20 de diciembre.

La amplitud (cuentas/energía) de los tremores sísmicos relacionados con estas dos emi-siones de ceniza son menores en comparación a los episodios registrados durante el pro-ceso eruptivo de 2015.

El martes 20 de diciembre de 2022, las estaciones sísmicas del volcán Cotopaxi registra-ron una señal de tremor de emisión de ceniza, desde las 00h21 TL, misma que fue confir-mada por las imágenes satelitales de GOES-16 y reportado en el IG AL INSTANTE VOLCÁN COTOPAXI No. 2022-031. Esta señal sísmica se mantuvo por 5 horas. El tremor inició de manera progresiva y alcanzó un valor máximo de amplitud a las 02h17 TL (Figura 2). Pos-teriormente, se observó un descenso paulatino en la amplitud sísmica hasta aproximada-mente las 05h15 TL. Este episodio de emisión de ceniza fue diferente al tremor registrado el 26 de noviembre de 2022 el cual inició y finalizó de forma abrupta (Figura 3).

Figura 2. RSAM (en cuentas) de las estaciones del Volcán Cotopaxi en las frecuencias 2-8 Hz corres-pondientes a la emisión de ceniza registrada en la madrugada del martes 20 de diciembre de 2022. El RSAM es una medida de la amplitud de la señal sísmica.

Figura 3. RSAM (en cuentas) de las estaciones del Volcán Cotopaxi en las frecuencias 2-8 Hz. Correspondientes a la emisión de ceniza registrada en la madrugada del sábado 26 de noviembre de 2022.

La Figura 4 muestra el tremor de emisión con las formas de onda en tres estaciones (BREF, VC2 y BTAM) y sus correspondientes espectros. La coincidencia en la frecuencia corresponde a un pico espectral máximo de 3.97 Hz. Lo que indica que la señal corres-ponde a un proceso de la fuente y que la presencia de picos secundarios debe ser atribui-da a procesos que ocurren durante el camino por el que atraviesa la señal sísmica.

Figura 4. Formas de onda del tremor de emisión detectados en tres estaciones sísmicas durante el evento del 20 de diciembre del 2022. Izq. Formas de onda en color rojo. Der. Espectros de onda en color azul.

Deformación
Para el análisis de deformación del suelo, se realiza periódicamente el procesamiento de estaciones cGPS que están ubicadas en los flancos altos del volcán y de imágenes satelitales procesadas con el método InSAR.

Para el análisis de deformación, se realiza el procesamiento interferométrico de imáge-nes de Radar de Apertura Sintética (InSAR), de la constelación de satélites de Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea (ESA). Se procesaron las órbitas ascendentes y descenden-tes utilizando datos del portal LiCSAR (https://comet.nerc.ac.uk/comet-lics-portal/) y la serie temporal con el software LiCSBAS (Morishita et al., 2020).

La Figura 5 muestra el mapa de deformación acumulada en los componentes vertical y horizontal de la zona del volcán Cotopaxi. El periodo de análisis es desde el 1 de enero del 2019 hasta el 11 de diciembre del 2022. Los resultados muestran una tendencia de de-formación positiva en el componente horizontal al nororiente del volcán, mientras que en el componente vertical no se observan mayores cambios. Este procesamiento se realizó en la Universidad de Leeds (Reino Unido) que mantiene estrecha cooperación con el Insti-tuto Geofísico.

Figura 5. Mapa de los componentes vertical y horizontal de deformación acumulada obtenida por el método InSAR, en base a imágenes Sentinel-1 de órbita descendente y ascendente en el volcán Cotopaxi, entre el 01 de enero del 2019 y el 11 de diciembre del 2022.

Adicionalmente, la variación relativa de las posiciones diarias registradas por la red de bases cGPS (continuos global positioning system) del volcán Cotopaxi (Figura 6) muestran una tendencia ligeramente ascendente que inicia entre julio y agosto 2022 y que se man-tiene hasta la actualidad (área remarcada en color amarillo). Esta tendencia indica que las bases geodésicas están distanciándose progresivamente. Por la ubicación de las bases (en el flanco nororiental y suroccidental, respectivamente), el incremento de la distancia entre estas estaciones fijas implica un aumento milimétrico en el diámetro del edificio volcánico, el cual responde a un patrón radial de deformación denominado “inflación”, cuya velocidad media es de aproximadamente 8 mm/año. Los patrones de deformación registrados por los cGPS son similares a los obtenidos por el método InSAR.

Figura 6. Serie temporal de las posiciones relativas entre las bases cGPS del volcán Cotopaxi VC1G y MORU, ubicadas en los flancos nororiental y suroccidental, respectivamente. Cada circunferencia en color azul repre-senta un promedio de 4 días de las posiciones relativas entre bases. La zona resaltada en color rojo indica la inflación registrada durante el periodo eruptivo del año 2015. La línea segmentada en color rojo señala las explosiones del 14 de agosto de ese mismo año. Finalmente, la zona remarcada en color amarillo resalta el patrón de inflación que se viene registrando en los cGPS durante el segundo semestre del 2022.

Nubes y caídas de cenizas
Como se puede observar en la Figura 7, el número de emisiones de ceniza del volcán Co-topaxi se ha incrementado significativamente en los últimos dos meses. Mientras que en octubre se registró apenas una emisión de ceniza, en la última semana de noviembre el número subió a 5, y durante el mes de diciembre se incrementó hasta 22 emisiones de ceniza. Como consecuencia, la tasa diaria de emisiones de ceniza es de 0.96, indicando que en promedio hay una emisión de ceniza al día en el volcán Cotopaxi. Sin embargo, solo dos de ellas han sido lo suficientemente grandes como para causar afectación leve en la población.

Figura 7. Número de emisiones de ceniza en el volcán Cotopaxi desde septiembre del 2022. El eje izquierdo marca el total de emisiones registradas cada mes (barras grises), mientras que el derecho indica la tasa diaria (línea negra, número de emisiones del mes dividido por el número de días). Para el mes de diciembre se toma-ron en cuenta las emisiones registradas hasta hoy, 23 de diciembre.

En paralelo, el Centro de Avisos de Cenizas Volcánicas de Washington (W-VAAC por sus siglas en inglés) ha reportado varias nubes de ceniza desde el 21 de octubre. Los mayores alcances fueron observados para las nubes de ceniza asociadas a la actividad del 26 de noviembre y 20 de diciembre con 60 km de distancia en dirección nor-noroccidente. Las alturas de estas dos fueron de 2.2 km y 1.5 km sobre el nivel del cráter, respectivamente. Debido a esta actividad se reportó caída de ceniza desde varios sectores de los cantones Mejía, Rumiñahui y Quito (Figura 8).

Figura 8. Proyección de las alertas W-VAAC registradas desde el 21 de octubre hasta el 23 de diciembre de 2022 con los reportes de caída de ceniza recibidos en este periodo a través del grupo de monitoreo del IG-EPN y de los informes del SNGRE (imágenes de personas). Como se observa por los colores, la mayoría de las alertas se han dado desde finales de noviembre (colores amarillos a rojizos). Además, se observa la variabilidad de la dirección de los vientos para este periodo de tiempo.

La ceniza de estas caídas fue muestreada y el material recolectado preparado para su correspondiente análisis de laboratorio. En la Figura 9A se indica la evolución de los por-centajes de los componentes que conforman la ceniza de la primera caída que ocurrió el 21 de octubre y de la segunda del 26 de noviembre. Los resultados muestran un ligero incremento en el aporte del material juvenil (material asociado al magma que está gene-rando la actividad volcánica en superficie) para la caída de ceniza del 26 de noviembre. La muestra de la caída de ceniza del 20 de diciembre se encuentra en etapa de procesa-miento y análisis para poder completar la serie temporal de componentes y estudiar la evolución del actual proceso eruptivo. Además, gracias a la colaboración con el laborato-rio Magmas y Volcanes de Clermont-Ferrand (Francia), se tomaron imágenes de electro-nes retrodifusos (Figura 9B) con una microsonda electrónica con el objetivo de observar las texturas y de determinar la química del vidrio volcánico. Este análisis muestra que el magma actualmente en erupción es más básico que el magma que salió durante el perio-do eruptivo de 2015.

Figura 9. A. Evolución del contenido de material juvenil (material derivado del magma en erupción) en negro y accidental (material volcánico viejo) en rojo observado en las fracciones de 125 µm de las muestras de ceniza recolectadas el 21 de octubre (COT-22-01) y el 26 de noviembre (COT-22-08). B. Imagen del material juvenil observado con microsonda electrónica.

Anomalías térmicas satelitales
Desde el 21 de octubre los sistemas satelitales MIROVA, MOUNTS y FIRMS han detectado claramente anomalías térmicas en el volcán Cotopaxi. En las imágenes más reciente de Sentinel-2 del 17 y 22 de diciembre 2022 se observa un pequeño punto caliente en el crá-ter debajo de la emisión de gas (Figura 10). Este punto caliente ha sido observado de ma-nera repetitiva desde 2015, pero la frecuencia de observación se ha incrementado te-niéndose 7 anomalías en los últimos 2 meses, registradas por los sistemas satelitales mencionados anteriormente.

Figura 10. Izquierda: Imágenes satélite Sentinel 2 (Bandas visible 12, 11, 8A / 20 m de resolución) del punto caliente en el cráter del Cotopaxi del 17 de diciembre 2022 en un cuadro de 2 y 10 km de escala. Derecha: Con-teo automático de las anomalías térmicas (puntos rojos) basadas en dichas imágenes, desde el 18 de octubre de 2022 y diciembre 2020 (fuente MIROVA y MODIS Thermal volcanic activity).

Mediante fotografías colectadas durante el sobrevuelo realizado el 19 de diciembre se pudo constatar la presencia de ceniza cubriendo toda la parte superior del volcán y parte de los flancos sur, sur oriental y sur occidental. Este material volcánico es el resultado de las emisiones de gases y ceniza reportadas en los últimos días. Debido a la continua salida de gases no se tuvo observaciones directas de la parte interna del cráter (Figura 11). Por otro lado, mediante imágenes térmicas tomadas con una cámara infrarroja portátil, se estimó que las temperaturas más altas están al interior del cráter con un valor de 45°C, este valor es subestimado debido que la parte superior del cráter está llena de gases. Por otro lado, las temperaturas de los campos fumarólicos externos e internos del cráter no sobrepasan los 25°C. Estos valores de temperatura están dentro de los rangos medidos en el presente periodo eruptivo, es decir desde el 21 de octubre de 2022.

Figura 11. Imágenes obtenidas en el sobrevuelo el 19 de diciembre 2022 provisto por el Grupo Tucanes de la FAE. Izq. Fotografía del cráter del volcán Cotopaxi cubierto de ceniza. Der. Imagen térmica correspondiente y que muestra en colores más claros las temperaturas más altas y que se encuentran en el interior cráter, cuyos valores se considera subestimados debido a la presencia de gases.

Desgasificación y medidas de dióxido de azufre (SO2)
Desde octubre 2022 se observa un claro incremento en los valores de flujo de SO2, los mismos que se intensifican en los primeros días de diciembre (Figura 12). Estos valores altos de SO2 son similares a los reportados en el 2015. Este mismo patrón de incremento se observa en el número de medidas válidas, indicando que desde el mes de octubre el SO2 está de manera permanente en la atmósfera. Los valores de emisión de SO2 también son medidos gracias al instrumento TROPOMI en el satélite Sentinel-5SP. En el panel in-termedio de la Figura 12 se muestra las emisiones de SO2 medidas en la atmósfera alre-dedor del Cotopaxi por este instrumento satelital. Se ve claramente la aparición de medi-das desde octubre y un incremento en los valores de SO2 desde el mes de noviembre. En conjunto, los datos satelitales y los provistos por la red DOAS indican un incremento de la emisión de SO2 del volcán Cotopaxi. Adicionalmente, al comparar estos datos con las altu-ras de las columnas de emisión se constata que la red DOAS tiene mejor detección para las columnas de menor altura, mientras que el satélite observa mejor el SO2 asociado a columnas de mayor altura.

Figura 12. Superior: Altura de las emisiones de gas en azul y de ceniza en rojo del volcán Cotopaxi, observadas gracias a la red de cámaras visuales instaladas alrededor del volcán. Intermedio: Masa de SO2 registrada por el instrumento satelital TROPOMI (fuente Mounts). Inferior: Máximo flujo de dióxido de azufre (SO2) diario regis-trado en las 4 estaciones del volcán Cotopaxi (Refugio Norte, Refugio Sur, Cami y San Joaquín). Actualizado hasta el 20 de diciembre 2022.

Las imágenes de TROPOMI permiten generar un mapa de la distribución promedio de SO2 en la atmósfera. Se ha realizado una superposición de las imágenes para un periodo de quince días en octubre, 30 días en noviembre y 20 días en diciembre. En la Figura 13 se observa claramente un incremento de la cantidad de SO2 emitida por el volcán Cotopaxi. En las imágenes también se nota la emisión de SO2 para los volcanes Reventador y Sangay que también se encuentran en erupción.

Figura 13. Masa de SO2 presente en la atmósfera sobre los volcanes Cotopaxi, Sangay y Reventador. Las imá-genes representan la emisión promedio en un periodo tiempo variable (Base Google Engine Code Editor, Script: C. Laverde-SGC).

Desde la emisión de ceniza del 21 de octubre 2022 se realiza mediciones periódicas de otras especies gaseosas con un equipo MultiGAS (Aiuppa et al., 2004; Shinohara, 2005). A través de sobrevuelos y ascensos a la cumbre se realizaron mediciones de las especies gaseosas mayoritarias emitidas (Agua: H2O, Dióxido de carbono: CO2, Dióxido de azufre: SO2 y Ácido sulfhídrico: H2S). Durante el último sobrevuelo del 19 de diciembre 2022 se realizaron 3 cortes a la pluma de gas, un ejemplo de uno de ellos se puede ver en la Figura 14. Desde el inicio de las mediciones, la razón SO2/H2S ha mostrado un incre-mento progresivo que indica una reducción del sistema hidrotermal del volcán frente a una predominancia de los gases de origen magmático.

Figura 14. Fotografía de la columna de gas medida durante el sobrevuelo del 19 de diciembre de 2022, en el recuadro se puede observar los picos de los gases volcánicos (CO2, SO2) detectados, a partir de los cuales se obtiene la razón CO2/SO2.

Interpretación de datos

En base a la información disponible, se concluye que el volcán Cotopaxi presenta al mo-mento una actividad eruptiva de nivel moderado. El análisis conjunto de los diferentes parámetros de vigilancia muestra que la actividad reciente del Cotopaxi está provocada por la presencia de magma en el conducto volcánico. Sin embargo, hasta el momento no hay evidencia de un ingreso de un mayor volumen de magma hacia el sistema.

Los datos de monitoreo indican un incremento paulatino de la actividad superficial carac-terizada mayormente por columnas de gases y vapor de agua alcanzando hasta 2800 me-tros sobre el cráter (m snc), además de una ocurrencia cada vez más frecuente de emi-siones de ceniza de más de 1000 m snc. La sismicidad sigue dominada por pequeños sis-mos de tipo LP y la aparición esporádica de eventos VLP; la deformación muestra una leve tendencia inflacionaria detectable en los flancos del volcán, en el componente horizontal; y los gases magmáticos, especialmente el SO2 son abundantes en la pluma volcánica.

Escenarios Eruptivos para el Volcán Cotopaxi
(Actualización 21/12/2022)

En base a lo presentado anteriormente, se propone tres escenarios eruptivos para el corto plazo (días a semanas). Los escenarios uno y dos tienen mayor posibilidad de ocurrir, mientras el escenario número tres es mucho menos posible. Los escenarios han sido ela-borados en base a la información de monitoreo que se dispone al momento de la publica-ción de este informe. Estos escenarios pueden ir evolucionando, dependiendo de lo que se observa en los parámetros de vigilancia.

1. Las emisiones de ceniza que iniciaron el 21 de octubre de 2022 van aumentando en frecuencia y/o altura, al igual que las emisiones de gases volcánicos. Lo más probable es que este tipo de eventos se repita o intensifique en el corto plazo (días a semanas), sin mostrar signos precursores, pero sin llegar a los niveles observados en la erupción de 2015. Al momento no hay evidencias fehacientes de nuevas inyecciones de magma en zonas profundas que pudieren derivar en una erupción de mayor magnitud. En este esce-nario es muy posible observar nuevas erupciones pequeñas acompañadas de señales sís-micas de tremor de larga duración (horas) y emisiones de ceniza similares a las ocurridas el 26 de noviembre y el 20 de diciembre. Dependiendo de la dirección y la velocidad de los vientos estas emisiones de ceniza podrían causar afectación leve en áreas relativa-mente cercanas al volcán.

2. Las emisiones de ceniza se intensifican hasta llegar a niveles similares a los observados en el periodo eruptivo del 2015. Este escenario podría darse en el corto/mediano plazo y se esperaría observar una tendencia claramente ascendente en los parámetros de moni-toreo (especialmente en la deformación y la actividad sísmica). Dependiendo de las con-diciones de velocidad y dirección del viento, estas emisiones de ceniza causarían una ma-yor afectación en los centros poblados, particularmente en las provincias de Cotopaxi, Pichincha y Napo. Además, debido a las lluvias en el sector, pueden generarse lahares secundarios que afectarían las inmediaciones del Parque Nacional Cotopaxi como lo ob-servado en la erupción de 2015. Afectando principalmente la vía al refugio en el sector de la quebrada Agualongo.

3. Las emisiones de gases volcánicos y ceniza aumentan de forma acelerada en el cor-to/mediano plazo, así como otros parámetros de monitoreo (deformación y actividad sís-mica), con evidencias claras de inyecciones profundas o de transporte acelerado de magma hacia la superficie, lo que en conjunto representaría los precursores de una fase eruptiva mucho mayor a la observada en 2015. Por ahora este escenario se considera como muy poco probable, por la falta de evidencias de aumento acelerado de los pará-metros de monitoreo y de actividad superficial. Las explosiones y emisiones de ceniza en este escenario serían mucho más grandes que las observadas en 2015 y tendrían una afectación regional, es decir, puede haber caída de ceniza en las provincias de Cotopaxi, Pichincha, Napo, Los Ríos, Manabí y otras, dependiendo de la velocidad y dirección del viento. Además, la caída fuerte de ceniza puede interrumpir la circulación vehicular entre las provincias de Pichincha y Cotopaxi, contaminar fuentes de agua potable y de riego, y afectar la distribución eléctrica. Adicionalmente, se pueden formar flujos piroclásticos de diferentes tamaños que derritan parte del glaciar y desencadenen lahares primarios en los principales drenajes del volcán, tal como se muestra en los mapas de peligros zona norte, sur y oriente (Mothes et al., 2016b, 2016a; Vásconez et al., 2015).

Referencias

Aiuppa, A., Burton, M., Murè, F., Inguaggiato, S., 2004. Intercomparison of volcanic gas monitor-ing methodologies performed on Vulcano Island, Italy. Geophysical Research Letters 31.
IG-EPN, 2022. IG AL INSTANTE VOLCÁN COTOPAXI No. 2022-031. Quito-Ecuador. Disponible en: https://informes.igepn.edu.ec/igepn-registro-web/pages/public/InformeGenerado.jsf?directorio=28978
Mothes, P., Espin, P., Hall, M.L., Vásconez, F., Sierra, D., Córdova, M., Santamaría, S., Marrero, J., Cuesta, R., 2016a. Actualización Mapa de Amenazas del Volcán Cotopaxi, Zona Sur.
Mothes, P., Espin, P., Hall, M.L., Vásconez, F., Sierra, D., Marrero, J., Cuesta, R., 2016b. Actualiza-ción Mapa de Amenazas del Volcán Cotopaxi, Zona Norte.
Shinohara, H., 2005. A new technique to estimate volcanic gas composition: plume measure-ments with a portable multi-sensor system. Journal of Volcanology and Geothermal Re-search 143, 319–333.
Vásconez, F., Sierra, D., Andrade, D., Almeida, M., Marrero, J., Hurtado, J., Mothes, P., Bernard, B., Encalada, M., 2015. Mapa Preliminar de Amenazas Potenciales del Volcán Cotopaxi- Zo-na Oriental.
Lazecký, M., Spaans, K., González, P. J., Maghsoudi, Y., Morishita, Y., Albino, F., et al. (2020). LiCSAR: An automatic InSAR tool for measuring and monitoring tectonic and volcanic activity. Remote Sensing, 12(15), 2430. https://doi.org/10.3390/rs12152430
Morishita, Y., Lazecky, M., Wright, T. J., Weiss, J. R., Elliott, J. R., & Hooper, A. (2020). LiCSBAS: An open-source InSAR time series analysis package integrated with the LiCSAR automated Sentinel-1 InSAR processor. Remote Sensing, 12(3), 424. https://doi.org/10.3390/rs12030424

Elaborado por:
S. Hidalgo, M. Almeida, A. Vásconez. F.J. Vasconez, M. Yepez, M. Córdova, S. Vallejo, A. García. D. Sierra, P. Espín Bedón, S. Vaca, D. Andrade, Jean-Luc Devidal, M. Ruiz, B. Bernard.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional