Antecedentes

El Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro, se localiza en los dominios de la Cordillera Occidental, provincia de Carchi - Ecuador y departamento de Nariño - Colombia. El complejo volcánico ha sido catalogado como “Potencialmente Activo” según el Mapa de Volcanismo Plio-cuaternario de Bernard y Andrade (2011). Pese a que no existe evidencia de actividad eruptiva explosiva importante en los últimos 6000 años (Santamaría et al., 2017), se tiene descripciones de actividad superficial de tipo fumarólica y de sismos asociados con su actividad en los últimos dos siglos (Monsalve y Laverde, 2014).

Desde 2013, en la zona aledaña al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro (CV-CCN) empezó a registrarse una serie de eventos sísmicos que fueron incrementando en frecuencia y magnitud desencadenando una crisis con sismos sentidos por los residentes de las poblaciones de Chiles en Colombia y Tufiño en Ecuador.  La sismicidad alcanzó su punto máximo el 20 de octubre de 2014 con la ocurrencia de un sismo de magnitud 5.9 y un número de más de 6000 sismos volcano-tectónicos (VT) por día (IGEPN, 2014a, 2014b). Desde entonces, se han venido registrando varios enjambres de sismos en la zona, incluyendo varios eventos sentidos. Más recientemente, el 25 de Julio de 2022 un sismo de magnitud 5.6 Mw sacudió la zona de influencia del CV-CCN causando importantes daños en la zona de El Ángel y San Gabriel (IGEPN, 2022). Desde entonces la actividad ha decrecido regresando a niveles considerados como “normales” para esta zona.

Figura 1.- Ubicación de las principales fuentes termales del Complejo Volcánico Chiles- Cerro Negro. (Tomado de: Sierra, 2022).

La compleja interacción entre el sistema magmático del CV-CCN, las fallas tectónicas regionales de El Ángel y el sistema hidrotermal (que solamente del lado ecuatoriano cuenta con más de 10 manifestaciones superficiales; Figura 1) juegan un papel crucial para las interpretaciones de los procesos que ocurren en esta zona (IGEPN, 2022).

Reporte de los trabajos efectuados

Los días 21 y 22 de septiembre de 2022, un equipo conformado por técnicos del IG-EPN realizó trabajos de monitoreo en las fuentes termales asociadas al complejo volcánico Chiles- Cerro Negro. Dichos trabajos consistieron en: muestreo de aguas para determinación de componentes mayoritarios, medición de parámetros físico-químicos y la determinación de especies gaseosas mayoritarias usando la técnica multiGAS (Aiuppa et al., 2004; Shinohara, 2005). Las fuentes visitadas durante esta campaña fueron: El Hondón, Aguas Hediondas, Lagunas Verdes, El Artezón, Aguas Negras, Potrerillos, Montelodo y La Ecuatoriana (Figura 1).

Para el presente reporte se tomará en cuenta solo aquellas fuentes en las que se hayan presentado comportamientos inusuales durante este último período de recolección de datos 2019-2022.

El Hondón

Luego de la visita realizada en julio de 2022, se ha podido evidenciar una aparente estabilidad en cuanto a la actividad superficial de la zona (Figura 2). Tanto el número de fuentes como el de las grietas se ha mantenido sin cambios importantes. El comportamiento de la fuente es similar al observado en visitas anteriores, se caracteriza por la ocurrencia de varias “surgentes” de agua en ebullición, que presentan temperaturas de 79 - 84°C (siendo esta última la temperatura de ebullición del agua esperable a la altura de esta fuente (3650 msnm).

En este sitio se obtuvieron datos continuos de medición de concentración de gas. Se posicionó al equipo MultiGAS en dirección de la columna de gas emitida por las fuentes activas. Cabe destacarse que a diferencia de otras veces, en esta ocasión no fue posible percibir olor a huevos podridos (característico de la emisión de H₂S). La concentración de CO₂ en este campo llegó a un máximo de 1649 ppm. Este valor está dentro de los parámetros analizados previamente en este sitio, sin embargo, no se puede descartar que puedan existir emisiones pulsátiles con mayores concentraciones del gas, sin que éstas puedan ser anticipadas.

Figura 2.- Actividades de muestreo, medición de parámetros físico-químicos y mediciones multiGAS en el campo termal de El Hondón. En la imagen se puede apreciar la continua emisión de vapor de agua, que contiene también bajas cantidades de dióxido de carbono (CO₂).  (M Almeida, IGEPN– 22 de septiembre de 2022).

Aguas Hediondas:

En la zona de Aguas Hediondas, se posicionó el equipo MultiGAS a una distancia prudente del sitio de emisión (Fig. 2), sin embargo, se podía percibir que la concentración de los gases era sumamente elevada, con lo cual el equipo se saturó para el H₂S en varias ocasiones. Los valores de concentración para el CO₂ también fueron bastante elevados (alcanzando hasta 7735 ppm), pero ligeramente inferiores a los valores obtenidos con el mismo equipo en campañas anteriores (ej. 8780 ppm en Julio 2022).

Figura 3. Medición de concentración de gas utilizando MultiGAS en Aguas Hediondas/ Medición de parámetros físico químicos y muestreo  en la surgente de Agua en  Aguas Hediondas (Fotos: D Sierra, IGEPN – 21 de septiembre de 2022).

Las razones CO₂/H₂S disminuyeron a partir de marzo de 2022 para volver a incrementarse a partir de julio con una pendiente menor, sugiriendo que la perturbación del sistema hidrotermal continúa. Estos valores se muestran en la gráfica de la figura 3.  

Figura 4. Gráfico de la razón CO2/ H2S obtenida en la pluma de gas de los campos fumarólicos de Lagunas Verdes (naranja), Aguas hediondas (azul) y Aguas Negras (gris).

Lagunas Verdes

Mediciones Geoquímicas

La zona de Lagunas Verdes, lleva su nombre por la existencia de al menos 6 lagunas cuya coloración ha sido tradicionalmente azul verdosa. Las lagunas tenían áreas aproximadas de 18800, 9700, 3660, 950, 890 y 240 m² respectivamente, calculadas en base a imágenes Satelitales de Google Earth del 20/11/2016 (Figura 3). Desde los años 70 se ha reconocido esta zona como un campo de emisión de gas, se sabe que en el pasado el flujo era abundante sobretodo en la zona marcada con el punto amarillo (Figura 3). Hoy en día las emisiones se caracterizan por la presencia de gas difuso (Villarroel et al., 2021) principalmente CO₂ y H₂S generando un fuerte olor a huevos podridos perceptible desde la carretera.  Las emisiones gaseosas han provocado alteración en las rocas que incluyen minerales como caolinita y alunita (CELEC EP & ISAGEN, 2012; Sierra, 2022), las zonas de alteración han sido delimitadas con color rojo en la Figura 3.

Utilizando el MultiGAS se realizaron mediciones en la zona de mayor flujo de gas (punto amarillo Figura 3). La concentración máxima de CO₂ alcanzó 30 000 ppm, muy alta respecto a concentraciones medidas en campañas anteriores, cuyos valores no superan los 15 000 ppm.  Del mismo modo los valores de H₂S fueron tan altos que llegaron a saturar el equipo (H₂S > 120 ppm). Las razones obtenidas en este sitio son claras únicamente para CO₂/H₂S. En comparación con los valores obtenidos en julio, las nuevas razones CO₂/ H₂S son más altas.

Las emisiones gaseosas de Lagunas Verdes no muestran contenidos significativos de vapor de agua, los valores de H₂O obtenidos están a la par del agua presente en el ambiente. En tal virtud, las proporciones volumétricas no muestran resultados confiables, por consiguiente, no pueden ser comparadas con las que se han obtenido anteriormente.

Figura 5.- Zona de Lagunas Verdes mostrando el contorno de las Lagunas y las zonas de alteración hidrotermal. La imagen muestra además la zona escarpada de donde ocurrieron los deslizamientos el 19 de agosto de 2022 y el punto donde se puede encontrar la mayor emisión de gases.

Figura 6.- Medición de especies gaseosas mayoritarias en la zona de Lagunas Verdes con el equipo multiGAS (S Hidalgo, IGEPN– 21 de septiembre de 2022).

Observaciones Visuales

En lo que respecta a las observaciones visuales, la comparación entre la última campaña de mediciones realizada en julio 2022 (a pocos días del sismo de magnitud 5.6Mw) y la campaña del 22 de agosto muestran una dramática disminución en el nivel de agua de las Lagunas Verdes. Se estima un descenso de casi 0,5m en el nivel de las lagunas, lo que se podría traducir como la pérdida de al menos unos 10 mil metros cúbicos de agua. El descenso del agua ha provocado incluso que las Lagunas pierdan su color verdoso característico, hoy se muestran con un tono negruzco (Figura 5).

La zona de Lagunas Verdes y sus aguas son vigiladas por el IG-EPN desde el año 2014 y desde que se tiene registros no se ha visto una disminución tan abrupta en el nivel del agua. Con un pH promedio de 6,25, una conductividad promedio de 46 µS/cm y temperaturas de entre 7 y 15°c (fluctuantes con el clima) en adición de  las firmas isotópicas de isótopos estables (Sierra, 2022) se ha interpretado que estas lagunas corresponden a un cuerpo de agua superficial recargado por lluvia con escaso o nulo aporte de fluidos de origen profundo.

Siendo que la principal recarga de agua de estas lagunas es la lluvia, los factores climáticos como la ausencia de precipitaciones en la zona pudieran contribuir a la disminución del nivel otra explicación plausible y que justificaría más fácilmente el vertiginoso descenso en los niveles es que la frecuente sismicidad haya fracturado el piso a la base de las lagunas aumentando la permeabilidad de las rocas y facilitando la percolación del agua hacia afuera de las lagunas.

Figura 7.- Fotografía comparativa de la zona de Lagunas Verdes el 28 de Julio de 2022, versus el estado actual de las Lagunas el 21 de septiembre de 2022. Se observa una importante disminución en el nivel de las lagunas, así como el afloramiento de la base del islote intermedio.

Deslizamientos en la zona

Tras la ocurrencia de un sismo de magnitud 4,3 del 18 de agosto de 2022 a las 19:22 TL se produjo un deslizamiento en la zona cercana a Lagunas Verdes que provocó un bloqueo en la vía Tulcán- Maldonado. Aunque los escombros fueron removidos rápidamente por las autoridades (Figura 6-A), aún se pueden observar las cicatrices de los fenómenos de remoción en masa de tipo caída, el más grande de ellos puede ser observado en la Figura 6-B, pero se observan otras zonas de inestabilidad y de deslizamientos de menor magnitud, en el borde del escarpe (línea amarilla Figura 3).

Figura 8.- Remoción de escombros del deslizamiento del 18/08/22 en la zona de Lagunas Verdes, foto cortesía de Diario “El Universo” 20/08/22. Cicatriz de deslizamiento tipo caída en el escarpe lateral de la carretera Tulcán-Maldonado, Foto: D. Sierra / IG-EPN 21/09/2022.

Aguas Negras:

Durante las últimas campañas se ha evidenciado una aparente similitud en cuanto a las razones gaseosas medidas en la zona de Aguas Negras comparándolas con las mediciones de las Lagunas Verdes. El equipo MultiGAS fue posicionado cerca de la zona de burbujeo, donde se percibía con mayor intensidad el olor a H₂S (Figura 7). Las concentraciones máximas de CO₂ y H₂S, fueron 2822 y 118 ppm respectivamente. Estos valores son similares a los registrados en la campaña de julio, pero elevados respecto a campañas anteriores.

La razón CO₂/H₂S obtenida en este sitio mantiene la tendencia observada desde enero de 2020 (Fig. 3), tal como se observa en la figura 3. Si bien no se observa un cambio en la tendencia general, se observa una disminución en la pendiente de la curva, respecto a las 2 últimas mediciones que también pudiera relacionarse a la perturbación observada en el sistema.

Figura 9. Muestreo de aguas y medición de parámetros físico-químicos en la surgente termal de Aguas Negras (S. Hidalgo, IGEPN– 21 de septiembre de 2022).

Montelodo

La fuente termal de Montelodo, se ubica unos 3 km al sur de Tufiño (Figura 1), dentro de una propiedad agrícola privada. La fuente termal de Montelodo es vigilada periódicamente por el IG-EPN desde enero de 2017. Históricamente, esta fuente se ha caracterizado por temperaturas modestas de aproximadamente 27°C, conductividades promedio de 400 µS/cm y pH de 6,5. Tradicionalmente la fuente consistía en una emanación de agua de bajo flujo desde la pared de roca que posteriormente se mezclaba con un riachuelo de agua fría.

Los pobladores reportan que después del sismo del 25 de Julio de 2022, al menos tres nuevos ojos de agua aparecieron en la pared de roca a escasos metros de la fuente principal, la cual también incrementó significativamente su caudal.  Las nuevas surgentes parecen tener características muy similares a la fuente original, por lo que se presume un origen común.

Lo más probable es que tras el sismo el fracturamiento de las rocas haya permitido un incremento en la permeabilidad, abriendo nuevos caminos para la salida del agua, así mismo el cambio en el estado de esfuerzos pudiera haber generado mayor presión en el interior aumentando el flujo de agua.

Figura 10.- Aparecimiento de nuevas surgentes de agua en la zona de Montelodo, la primera emana directamente de la pared de roca, la otra se encuentra en una pendiente y ha sido entubada por los comuneros para su aprovechamiento.

Concentración de SO₂:

En ninguno de los casos en los que se utilizó el equipo MultiGAS (Lagunas Verdes, Hondón, Aguas Hediondas y Aguas Negras) se detectó la presencia de SO₂, lo cual indica que los 4 puntos de muestreo presentan una actividad principalmente hidrotermal. Los valores de SO₂ que se obtuvieron en los tres sitios (Lagunas Verdes, Aguas Hediondas y Aguas Negras) están en el rango de valores considerados como valores de base o cero, según la precisión del equipo.

Parámetros físico – químicos:

Se presentan los datos de los parámetros físico-químicos en Aguas Hediondas por ser la fuente en la que mejor se han evidenciado cambios a lo largo del tiempo (Figura 9). En cuanto al pH, se observa una tendencia al descenso, lo que se traduce como la emanación de aguas más ácidas.  Por otra parte, la temperatura ha sufrido ligeros incrementos, pasando de 56.6 a 59 °C. La conductividad se mantiene estable en alrededor de 2800 µS/cm. Tanto Lagunas Verdes como Aguas Negras no muestran una variación en estos parámetros. Para el caso del Hondón la temperatura ha disminuido a 83.4 °C, casi dos grados por debajo del valor promedio medido desde 2019 (85 °C). La conductividad no ha mostrado mayor variación y el pH ha disminuido de 7.59 a 6.97.

Figura 11. Gráfico de evolución de los parámetros físico – químicos de las fuentes termales en el campo termal de Aguas Hediondas, desde el 2013 hasta septiembre de 2022.

Evaluación de la amenaza por proximidad a los campos fumarólicos

En las zonas de Aguas Hediondas, Aguas Negras y Lagunas Verdes: La proporción de CO₂ y H₂S en el ambiente aún alcanza valores bastante elevados, incluso mayores que los detectados las últimas campañas. Respirar aire contaminado con estos gases puede ser perjudicial para la salud sobretodo en concentraciones altas y tiempos de exposición prolongados, puede causar: mareos, malestar general y en casos extremos hasta asfixia, envenenamiento y muerte.

Como se detalló anteriormente en la descripción de cada una de las fuentes de emisión, las concentraciones del gas son sumamente elevadas, por tal razón representan un peligro para quienes se acerquen a estos sitios, por ello se recomienda el uso de máscaras antigás con filtros especiales, las cuales ofrecen protección para gases ácidos y halogenuros. Sin embargo, incluso estas máscaras no resultan de utilidad ante la presencia del CO₂, un gas inoloro, e incoloro, que cuando alcanza altas cantidades se acumula en zonas bajas y reemplaza al oxígeno causando asfixia.

CONCLUSIONES

• Las emisiones gaseosas de las manifestaciones del CV-CCN no muestran concentraciones de SO₂, lo que indica que no existe un aporte evidente de gases de tipo magmático sino únicamente un aporte de gases del sistema hidrotermal.
• La proporción volumétrica y concentración de dióxido de carbono (CO₂) y ácido sulfhídrico (H₂S) en Aguas Hediondas, Aguas Negras y Lagunas Verdes es extremadamente elevada. Por lo cual representa una amenaza para la seguridad y salud de quienes se acerquen a las surgentes de agua y gas.
• En las zonas de Aguas Hediondas, Aguas Negras y Lagunas Verdes es notoria una perturbación en el sistema hidrotermal, perceptible mediante la razón CO₂/H₂S, la cual se muestra contraria a la tendencia observada entre 2020, hasta marzo de 2022.
• En los últimos tiempos, los parámetros físico químicos de las fuentes termales del Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro no han mostrado cambios significativos, con excepción de Aguas Hediondas que ha mostrado un descenso en el pH y un incremento de temperatura de 56 a 59 °C, aunque cabe destacarse que estas variaciones no difieren de las que ya se han observado en años pasados.
• El campo termal de El Hondón, no ha mostrado cambios respecto a lo observado el mes de julio, es decir, no hay evidencias de nuevo fracturamiento o aparecimiento de nuevas surgentes termales. Sin embargo, la alta inestabilidad del sitio y las altas temperaturas del agua constituyen una potencial amenaza para las personas que se acerquen a la zona.
• Luego del sismo de 25 de julio (Magnitud 5.6Mw) se han evidenciado cambios morfológicos y variaciones en el sistema hidrotermal. Buenos ejemplos son la disminución en el nivel de agua las Lagunas Verdes, los deslizamientos en la misma zona y el reporte de nuevas surgentes de agua en la zona de Montelodo. Todo esto se atribuye presuntamente al fracturamiento de las rocas favorecido por la sismicidad

RECOMENDACIONES:

Con base en las observaciones de campo se recomienda:

• Informar a la población sobre los peligros asociados a la emisión de gases en las fuentes termales de: “El Hondón”, “Aguas Negras” y la zona de emisión de aguas y gas que está amurallada en “Aguas Hediondas”.
• Dado que el Balneario de Aguas Hediondas se ubica a una distancia prudente de la zona de emisión (misma que ha sido tradicionalmente restringida al público y se encuentra amurallada) y considerando además que en la zona de las piscinas no se han registrado concentraciones anómalas de gas ni cambios morfológicos que sugieran algún peligro para la integridad de las personas, por el momento no existen motivos que ameriten suspender las actividades turísticas y recreacionales en el Balneario de Aguas Hediondas.
• Tomar acciones preventivas en la zona de Lagunas Verdes, la cual se caracteriza por la fuerte emisión de gases pero que no puede ser fácilmente restringida, por estar directamente sobre la carretera, además de ser una zona de actividad minera (canteras).
• Revisar la estabilidad de los taludes en las zonas aledañas a Lagunas Verdes, pues en caso de ocurrir nuevos movimientos sísmicos es probable que se den nuevos deslizamientos dada la inestabilidad de los taludes.
• Aunque la sismicidad ha disminuido hasta alcanzar niveles de base, las complejas interacciones entre el sistema magmático del CV-CCN, el sistema de fallas regional del El Ángel y el sistema hidrotermal, podrían conducir a nuevos episodios de elevada actividad sísmica, por lo que se recomienda mantenerse siempre informados sobre posibles cambios en la actividad del volcán.

Al momento de emisión del presente informe los niveles de actividad de volcán son: SUPERFICIAL MUY BAJA sin cambio, e INTERNA BAJA sin cambio. En caso de presentarse novedades respecto a la actividad del CV-CCN, el IG-EPN informará oportunamente.

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.
• Bernard, B., Andrade, D., 2011. Mapa del volcanismo Cuaternario del Ecuador.
• CELEC EP & ISAGEN, 2012. Plan de desarrollo Integral y preparación del alcance de los estudios técnicos de la fase de prefactibilidad del Prospecto Tufiño-Chiles-Cerro Negro. Segundo Informe Fase II.
• IGEPN, 2022. INFORME ESPECIAL COMPLEJO VOLCÁNICO CHILES – CERRO NEGRO No. 2022-03.
• IGEPN, 2014a. Informe de Actividad del Volcán Chiles - Cerro Negro N^o23.
• IGEPN, 2014b. Informe de Actividad del Volcán Chiles - Cerro Negro N^o27.
• Monsalve, L.M., Laverde, C.A., 2014. CONTRIBUCIÓN AL REGISTRO HISTÓRICO DE ACTIVIDAD DE LOS VOLCANES CHILES Y CERRO NEGRO (FRONTERA COLOMBO-ECUATORIANA.
• Santamaría, S., Telenchana, E., Bernard, B., Hidalgo, S., Beate, B., Córdova, M., Narvaez, D., 2017. Registro de erupciones ocurridas en los Andes del Norte durante el Holoceno: Nuevos resultados obtenidos en la turbera de Potrerillos, Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro.
• 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.
• 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, Argentina.
• Villarroel, M., Mandon, C., Viveiros, M.F., Guillen, D., Nelson, K., 2021. Soil CO2 emissions at Chiles volcano, Ecuador: Survey from Aguas Hediondas and Lagunas Verdes, in: AGU Fall Meeting Abstracts. pp. V41A-06.

Realizado por: D. Sierra, M. Almeida, S. Hidalgo
Revisado por: M. Ruiz
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

ENJAMBRE SÍSMICO EN EL COMPLEJO VOLCÁNICO CHILES - CERRO NEGRO

Desde el día de ayer, alrededor de la 11:00 tiempo local (TL), la Red de Sísmica Nacional (RENSIG) junto con la red del Observatorio Vulcanológico de Pasto (OVP-Colombia), registran un enjambre sísmico (Figura 1.a) en el sector del Complejo volcánico Chiles-Cerro Negro (CVCCN). A las 20:10 TL de ayer se registró un sismo de magnitud 3.4 Mlv como parte de este enjambre, el mismo que fue sentido por pobladores ubicados cerca a la zona del CVCCN. Al momento la tasa de ocurrencia de la sismicidad es de alrededor de 200 eventos por hora (ver figura 2), los mismos que corresponden mayormente a eventos volcano-tectónicos (que indican fractura de rocas), con componentes importantes de muy baja frecuencia (VLP), los que se asocian a migración de fluidos. Hasta el momento se han contabilizado al menos 4500 eventos asociados a este enjambre.

Estos enjambres sísmicos en el CVCCN ocurren con regularidad. Asociado a estos enjambres hay una mayor probabilidad de que se desencadene sismicidad adicional hacia el ESE, cerca de la región de Potrerillos. Cabe mencionar, que en ocasiones anteriores, asociados a estos enjambres se han registrado eventos de magnitudes importantes capaces de generar daños, especialmente en construcciones vulnerables, como por ejemplo el sismo de magnitud Mw=5.6 ocurrido el 25 de julio de 2022, razón por la que no se deber descartar la generación de sismos fuertes en la zona.

Figura 1. Mapa de Localizaciones de los eventos del enjambre registrado desde el día de ayer, jueves 9 de marzo.

Figura 2. Número de eventos por hora del enjambre registrado desde el día de ayer, jueves 9 de marzo.

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

Jefe T.; Auxiliar T.
HERNÁNDEZ S, ACOSTA E
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Entre el 23 y 27 de enero de 2023, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron la segunda campaña de estudios de gravimetría en los alrededores de la Caldera de Potrerillos, en la provincia de Carchi.

El área de estudio se concentró al sur de la Caldera de Potrerillos, complementando el transecto realizado durante la campaña efectuada en el mes de agosto de 2022. Cabe recordar que este transecto al sur de la Caldera de Potrerillos rodea la Reserva Ecológica El Ángel, recorriendo puntos de control ubicados en la Laguna El Voladero, camino a la represa Geovanny Calles, comunidad San Francisco Alto, parroquia La Libertad y la ciudad El Ángel, dentro del marco del proyecto “Implementación de métodos gravimétricos y sísmicos para el estudio de calderas volcánicas. Caso de estudio: calderas fronterizas de la zona Potrerillos/Chiles, Ecuador-Colombia”, patrocinado por el Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH).

El objetivo de este estudio es determinar los cambios en la densidad de las capas geológicas por debajo de la superficie y la presencia de cuerpos magmáticos a pocos kilómetros de profundidad en la zona.

Figura 1: Técnicos del IG-EPN tomando medidas de gravimetría en distintos puntos de control al sur de la Caldera de Potrerillos, provincia del Carchi.

El IG-EPN desea expresar su agradecimiento a las personas de la Comunidad San Francisco Alto (Parroquia La Libertad), a los Guardaparques del Ministerio del Ambiente, al personal de Polylepis Lodge, así como a la familia Peñaherrera Salazar, por el apoyo recibido al brindar las facilidades durante las actividades desarrolladas por el personal del IG-EPN durante la campaña de mediciones de gravimetría. De igual manera, queremos agradecer al Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH) por impulsar este proyecto, en beneficio de la población ecuatoriana y de la ciencia.

M. Córdova, A. Herrera, J. Salgado
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Como parte de la vigilancia de fluidos que el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) lleva a cabo en los principales centros volcánicos del Ecuador, un grupo de técnicos realizó una campaña de medición y muestreo en las principales áreas termales asociadas Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro (CV-CCN) entre el 21 al 23 de septiembre de 2022.

Figura 1. Medición de parámetros físico químicos del agua en la zona de Aguas Hediondas y Aguas Negras (Fotos: D. Sierra y S. Hidalgo /IG-EPN).

Desde inicios de año, el CV-CCN ha presentado sismicidad anómala caracterizada principalmente por la ocurrencia de eventos de tipo volcano-tectónico (VT) con dos fuentes principales, una localizada en el flanco SW del Volcán Chiles y otra en la zona de los páramos del Ángel. El punto más álgido de esta actividad fue la ocurrencia del sismo del 25 de julio de 2022 de magnitud 5.6 Mw, el cual causó importantes daños en la zona de El Ángel y San Gabriel. Los detalles de estos eventos fueron plasmados en el INFORME ESPECIAL COMPLEJO VOLCÁNICO CHILES – CERRO NEGRO No. 2022-03 (Informe Binacional, https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1946-informe-especial-complejo-volcanico-chiles-cerro-negro-no-2022-03) y en el INFORME SÍSMICO ESPECIAL NO. 2022-007 (https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1945-informe-sismico-especial-no-2022-007).

Actualmente, la actividad sísmica ha disminuido significativamente, registrándose un promedio de 200 sismos de tipo VT por día. Al momento de la emisión de este reporte de campo la actividad del CV-CCN se cataloga como SUPERFICIAL MUY BAJA sin cambio, e INTERNA MODERADA sin cambio.

Figura 2. Ubicación de las principales fuentes termales del Complejo Volcánico Chiles- Cerro Negro. (Tomado de: Sierra, 2022).

Los técnicos del IG-EPN visitaron las zonas de: Aguas Negras, Aguas Hediondas, el Hondón, Potrerillos, El Artezón, La Ecuatoriana, Montelodo y Lagunas Verdes (Fig. 2), con el fin llevar a cabo la medición de parámetros físicos y la toma de muestras para el análisis químico de las aguas. Estas muestras serán analizadas en los laboratorios del Centro de Investigación y Control Ambiental de la EPN (CICAM) para determinar la composición de elementos mayoritarios. Adicionalmente, se usó el equipo MultiGAS en las áreas con manifestaciones gaseosas para medir las emisiones de gases de origen volcánico-hidrotermal (Fig.- 3).

Figura 3. Medición de razones gaseosas con equipo MultiGAS en Lagunas Verdes y Aguas Hediondas (Fotos: D. Sierra /IG-EPN).

Un procesamiento preliminar, indica que las fuentes muestran ligeros cambios tanto químicos como morfológicos. Este no es un hecho aislado, pues ya se ha observado en ocasiones anteriores. En los próximos días se emitirá un informe, el cual mostrará con detalle las observaciones de campo.

¿Quieres aprender más sobre los fluidos volcánicos?
Visita el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/21957-fluidos-volcanicos-aguas-termales-y-gas.

D. Sierra, S. Hidalgo, M. Almeida
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Entre el 8 y el 11 de agosto, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) hicieron una campaña para mejorar el estudio de la gravimetría en los alrededores de la Caldera de Potrerillos, en la provincia de Carchi.

Esta vez el área de estudio se concentró particularmente al sur de la Caldera de Potrerillos (ver Figura 1), complementando el transecto realizado durante la campaña efectuada en el mes de julio de 2022 que comprendió realizar medidas gravimétricas al sur inmediato del volcán Chiles. Este nuevo transecto, al sur de la Caldera Potrerillos, rodea la Reserva Ecológica El Ángel recorriendo puntos de control ubicados en el camino hacia la Laguna El Voladero, camino a la represa Geovanny Calles, comunidad San Francisco Alto, parroquia La Libertad y ciudad El Ángel, dentro del marco del proyecto “Implementación de métodos gravimétricos y sísmicos para el estudio de calderas volcánicas. Caso de estudio: calderas fronterizas de la zona Potrerillos/Chiles, Ecuador-Colombia”, patrocinado por el Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH).

Figura 1: Mapa con los sitios de instalación de los puntos de medición de gravimetría.

El objetivo de este estudio es determinar los cambios en la densidad de las capas geológicas por debajo de la superficie y la presencia de cuerpos magmáticos a pocos kilómetros de profundidad. Un estudio de la gravedad a lo largo de dos transectos principales puede ayudar a dilucidar los patrones del subsuelo hasta 5 km por debajo de la superficie. La combinación de este estudio con los rastros sísmicos ayudará a definir la profundidad en las estructuras y las posibles tasas de ascenso, así como a determinar la dimensión de un cuerpo de magma involucrado.

Figura 2: Técnicos del IG-EPN tomando medidas de gravimetría, en distintos puntos de control a largo del transecto al sur de la Caldera Potrerillos, en la provincia de Carchi. En la imagen superior izquierda, se observa el punto EAGA, en el sector de la represa Geovanny Calles. En el panel inferior izquierdo, el punto CHGB ubicado en Polylepis Lodge. En el panel derecho, en el punto EAGD en el camino a la Laguna El Voladero.

El IG-EPN desea expresar su sincero agradecimiento a las personas de la Comunidad San Francisco Alto (Parroquia La Libertad), a los Guardaparques del Ministerio del Ambiente, al personal de Polylepis Lodge, así como a la Flia. Peñaherrera Salazar por el gran apoyo, al brindar las facilidades durante las actividades desarrolladas por el personal del IG-EPN durante la campaña de mediciones de gravimetría. De igual manera, queremos agradecer al Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH) por impulsar este proyecto, en beneficio de la población ecuatoriana y de la ciencia.

JS, MC, AH
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Luego del sismo de magnitud 5.2 MLv registrado el 25 de julio de 2022 en la provincia de Carchi, un equipo del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) en coordinación con técnicos del Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto (Servicio Geológico Colombiano), llevaron a cabo un control de la actividad superficial de las fuentes termales en los alrededores del complejo volcánico Chiles – Cerro Negro (CV-CCN). Estas fuentes termales son vigiladas desde 2014 y han mostrado un comportamiento anómalo durante los últimos años (Fig. 1).

La campaña se desarrolló entre los días 26 y 29 de julio de 2022 y los sitios visitados fueron: el campo termal de “El Hondón”, piscinas de “El Artezón”, y las termas de “Aguas Hediondas” y “Aguas Negras”; así como el campo fumarólico de “Lagunas Verdes”.

Figura 1. A la izquierda: muestreo de gas en el campo fumarólico de Aguas Hediondas, a la derecha: muestreo de agua y gases en la fuente termal de Aguas Negras (Fotos: M Córdova / IG-EPN).

Desde mayo de 2022, el CV-CCN presenta un nuevo incremento en la actividad sísmica, este se evidencia con el aumento en número y magnitud de los eventos. Esta sismicidad está localizada en dos sectores: 1) en el flanco suroccidental del Volcán Chiles y 2) Los páramos de El Ángel, en la zona de Potrerillos-Chalpatán. Además, desde 2015 se ha registrado un patrón inflacionario, mismo que se ha acelerado desde abril de 2022. Estos cambios fueron reportados en el INFORME ESPECIAL COMPLEJO VOLCÁNICO CHILES – CERRO NEGRO No. 2022-03, publicado el 27 de julio 2022.

Como resultado del trabajo de campo y muestreo realizado entre el 26 y 29 de julio en las fuentes termales del CV-CCN, se puede concluir que luego del sismo del 25/07/22, no hay cambios relevantes en la actividad superficial de las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al CV-CCN.

Pocos días después del sismo de 5.2 MLv. se viralizaron muchos videos en redes sociales en donde se menciona un incremento en la temperatura en la fuente termal de El Hondón. Estos videos tienen información errada y sacada de contexto que solo ha alarmado a la comunidad. Por ejemplo, se sabe que la fuente termal de El Hondón (Fig. 2), solía ser una fuente de agua temperada y de bajo flujo, pero tras el aumento de la sismicidad en la zona, aumentó su temperatura hasta superar los 80°. Estos hechos sin embargo fueron reportados en el informe de la visita técnica del 22 y 23 de octubre de 2019 y no son una consecuencia directa del sismo de Julio de 2022. La actividad sísmica en el CV-CCN no es un acontecimiento nuevo, la actividad del volcán ha sido monitoreada desde los años 90’s, y los aumentos en la actividad sísmica se vienen registrando desde finales de 2013.

Hoy la fuente termal del Hondón mantiene una temperatura de 85°C. Sin embargo, la zona ha sufrido cambios morfológicos importantes desde marzo de 2022, en donde se identificaron nuevas surgentes de agua y varias fracturas superficiales (Fig. 2).

Figura 2. Fotografía aérea con dron del campo termal El Hondón (Foto: M. Almeida / IG-EPN).

Finalmente, y con el objetivo de mantener a la comunidad informada, los técnicos del IGEPN impartieron diversas charlas y entrevistas con medios de comunicación. Entre ellos destacan un conversatorio con el Sr. presidente de la Junta Parroquial de Tufiño, Sr. Marlon Paspuesán y varios líderes comunitarios (Fig. 3). En este conversatorio se pudo explicar el panorama sísmico y volcánico actual del sector y aclarar las diferentes dudas y preocupaciones de las autoridades y población en general.

Figura 3. Técnicos del Instituto Geofísico junto a las principales autoridades de la Junta Parroquial de Tufiño (Foto cortesía de la Junta Parroquial de Tufiño).

Al momento de la emisión del presente reporte, la actividad del Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro (CV-CCN) es catalogada como: superficial muy baja tendencia ascendente e Interna moderada tendencia ascendente.

M. Almeida, M. Córdova, F.J. Vásconez, D. Sierra.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

SISMOS EN ECUADOR - CARCHI

Varias réplicas, eventos sísmicos ocurridos luego del evento 5.6 Mw (5.2 MLv) del 25 de julio, continúan ocurriendo el los alrededores del sismo principal. Varias de ellas han sido sentidas en mañana del día de hoy, y es posible que continúe la generación de estos eventos en horas y días siguientes.

Una de la réplicas ocurrió hoy, domingo 31 de julio de 2022 a las 10h06 TL, tuvo magnitud 3.8 MLv, con epicentro en Ecuador - Carchi.

En la figura 1 se muestra la localización del evento (Latitud: 0.72° N, Longitud: 77.84° W, Profundidad: 4.1km) del día domingo 31 de julio de 2022 tiempo local, con una magnitud de 3.8 MLv.

Figura 1. Mapa de Localización. Ejemplo de una de las réplicas (del sismo 5.6 Mw) sentidas el día de hoy.

En la figura 2 se observa el mapa de la sismicidad en el complejo volcánico Chiles - Cerro Negro, y en la zona alrededor del sismo principal (5.6 Mw, 2022.07.25 08:33 TL), actualizado al día de hoy.

Figura 2. Sismicidad Chiles, Potrerillos - Chalpatán.

La figura 3 muestra la magnitud media de los eventos sísmicos en la zona de Potrerillos se mantiene en niveles altos producto de las réplicas registradas luego del evento sísmico principal del 25 de julio. Esto además indica que aún es posible que se sigan generando eventos que puedan ser sentidos en las poblaciones cercanas.

Figura 3. Magnitud media Potrerillos.

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

Jefe T.; Auxiliar T.
PALACIOS P, ORTIZ M
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Entre el 11 y el 16 de julio, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) hicieron una campaña para mejorar el estudio de la sismicidad, así como de la gravimetría, en los alrededores del volcán Chiles y la caldera de Potrerillos, en la provincia del Carchi. En base a estaciones sísmicas de vanguardia, que son parte de la colaboración con el Karlsruher Institut für Technologie de Alemania (KIT), se instalaron 8 estaciones temporales en las áreas que rodean la Reserva Ecológica El Ángel (ver Figura 1), con el objetivo de estudiar el comportamiento geodinámico en la zona, dentro del marco del proyecto “Implementación de métodos gravimétricos y sísmicos para el estudio de calderas volcánicas. Caso de estudio: calderas fronterizas de la zona Potrerillos/Chiles, Ecuador-Colombia”, patrocinada por el Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH). Los equipos permanecerán tomando datos por un periodo aproximado de 2 meses, tiempo tras el cual la información será recopilada y procesada para su análisis por profesionales y científicos de Ecuador y Alemania.

Figura 1: Mapa de ubicación de las 8 estaciónes sísmicas temporales, instaladas por el IG-EPN entre el 11 y el 16 de julio del presente año, alrededor de la caldera de Potrerillos y los volcanes Chiles – Cerro Negro. Las estrellas en color rojo señalan el lugar de instalación de las estaciones.

Se espera que estas estaciones brinden adicionalmente mayor información sobre los últimos sismos grandes ocurridos en la zona, los días 25 y 26 de Julio. Los datos, que serán procesados cuando se retiren los equipos, ayudarán a entender de mejor manera las características de las fallas tectónicas que cruzan la zona al sur de Tulcán y la Reserva Ecológica El Ángel, así como la respuesta de las ondas sísmicas que atraviesan los cuerpos magmáticos bajo los volcanes.

Figura 2. Imágenes de la instalación de las estaciones sísmicas “tipo nodos”, por parte de técnicos del IG-EPN y colaboradores locales, en la parte norte (cerca de Tufiño y el volcán Chiles) y en la zona sur (cerca de El Ángel).

Adicionalmente, se pudieron realizar medidas gravimétricas en el camino entre Tufiño y Cerro Negro, particularmente al sur inmediato del volcán Chiles (ver Figura 3). Estas medidas ayudarán a determinar los cambios en la densidad de las capas geológicas por debajo la superficie y la presencia de cuerpos magmáticos a pocos kilómetros de profundidad. Esta primera campaña se concentró en la cobertura a lo largo del camino Tulcán - Chilma.

Figura 3: Mapa con los sitios de instalación de los puntos de medición de gravimetría.

Un estudio de la gravedad a lo largo de dos transectos principales puede ayudar a dilucidar los patrones del subsuelo hasta 5 km por debajo de la superficie. Es posible que pueda identificar parches o zonas ocupadas por material hidrotermalizado (alterado) de baja densidad, alféizares o diques de magma, presencia de fallas transversales y el lecho rocoso subyacente. La combinación de estas observaciones, junto con los rastros sísmicos adicionales obtenidos de las ocho nuevas estaciones sísmicas instaladas, ayudarán a definir la profundidad en las estructuras y las posibles tasas de ascenso, así como a determinar la dimensión de un cuerpo de magma involucrado.

Figura 4. Técnicos del IG-EPN tomando medidas de gravimetría, en distintos puntos de control a largo del camino Tufiño - Chilma en la provincia del Carchi. En la imagen superior, se observa el punto AHG en el sector de El Artesón, cerca al volcán Chiles. En el panel inferior izquierdo, el punto CHGE, destacando como paisaje el valle entre los volcanes Chiles y Cerro Negro. En el panel inferior derecho, en uno de los puntos al pie del volcán Chiles.

El IG-EPN desea expresar su sincero agradecimiento a las personas de la Comuna La Esperanza (Parroquia de Tufiño), a los Guardaparques del Ministerio del Ambiente, al personal del EcoParque entre Tufiño y Tulcán, al personal de Polylepis Lodge y a los propietarios en Sta. Barbara, Guama Alto, El Mirador, así como a los Sres. Pablo Paspuel y Luis Chenáz por el gran apoyo, al brindar las facilidades durante las actividades desarrolladas por el personal del IG-EPN durante la instalación de los equipos y la campaña de mediciones de gravimetría. De igual manera, queremos agradecer al Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH) por impulsar este proyecto, en beneficio de la población ecuatoriana y de la ciencia.

PM, MY, LG
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

ADVERTENCIA: mantenerse alejados de cráteres activos y campos fumarólicos.

En las zonas aledañas a los centros volcánicos activos existen áreas peligrosas. Este es el caso de los cráteres de activos y los campos fumarólicos o los campos de fuentes termales. Las altas temperaturas presentes dichas zonas, la alta probabilidad de ocurrencia de explosiones impredecibles, así como la emisión de gases de origen volcánico pueden poner en riesgo la integridad física de las personas.

En los últimos meses se han observado cambios en el comportamiento interno del Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro (CVCCN), esto se traduce como aumento en la sismicidad y la deformación en el área. Pero también se han observado cambios a nivel superficial como la apertura de nuevas grietas y “ojos de agua” así como cambios en las emisiones gaseosas.

ES IMPORTANTE SER MUY CUIDADOSOS, si bien estos sitios pueden parecer llamativos o novedosos, NO SON SITIOS TURISTICOS y NO DEBEN SER VISITADOS, dados los peligros inherentes que representan. En consecuencia a los cambios registrados en el CVCCN, se sugiere mantenerse alejados de las surgentes de agua de la zona de “El Hondón”, “Aguas Hediondas”, “Aguas Negras” y las “Fumarolas de Lagunas Verdes”

El personal técnico del IG-EPN así como otras instituciones asociadas a la gestión de riesgo y respuesta a emergencia visitan periódicamente estas zonas para recabar datos y entender el comportamiento del volcán, pero lo hacen siguiendo estrictos protocolos de seguridad. Buenos ejemplos son el uso de medidores especiales de gases y máscaras antigas, así como otros equipos de protección corporal.

No es nada recomendable que la población civil ingrese a estas zonas, pues puede poner en riesgo su salud. Cabe destacar que las surgentes termales asociadas al Chiles-Cerro Negro no son las únicas zonas sensibles, existen otras en Ecuador como son: los campos Fumarólicos del Cráter del Volcán Guagua Pichincha y la Zona de Minas de Azufre, en el Volcán Sierra Negra, Galápagos.

DS, AV, DA
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Informe Técnico Conjunto: Incremento de la actividad sísmica y volcánica

Resumen
Desde el 27 de mayo de 2022 se registra un nuevo incremento en la actividad sísmica de la zona del Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro y sus alrededores, que incluye la ocurrencia de sismos asociados con fallamiento frágil en la roca (sismos tipo volcano-tectónico) y con sismos relacionados con actividad de fluidos (sismos tipo largo-período). Estos últimos con profundidades más someras que las registradas en los años anteriores. Esta actividad alcanzó un pico en la mañana del 25 de Julio con un sismo de magnitud 5.6 Mw (magnitud momento) y sus réplicas. Adicionalmente, esta sismicidad ha estado acompañada de una deformación vertical del suelo y de cambios en las composiciones de los fluidos superficiales asociados al sistema hidrotermal. Estos cambios sugieren una fuente magmática probablemente más cercana a la superficie.