La historia del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional
Hoy, 7 de febrero 2025, es el aniversario No. 42 del IGEPN
Antecedentes
El Dr. Minard Hall, de origen estadounidense, se mudó a Quito en el año 1972 para trabajar como profesor de la facultad de Geología de la EPN, donde impartiría las cátedras de Vulcanología, Geología de Campo y Petrología Ígnea. Hall se enamoró del Ecuador y de sus volcanes por lo que decidió quedarse a vivir aquí de manera permanente. Inspirados por Hall, varios de sus estudiantes realizaron tesis de ingeniería enfocadas al entendimiento de la sismicidad en el valle interandino, entre ellos destacan: Patricio Ramón, Miguel Pozo, Pedro Basabe y Hugo Yepes, todas ellas fueron importantes avances para el conocimiento científico de la época.
Entre 1975-76 se reportó actividad fumarólica en el volcán Cotopaxi. Hall quien además de científico era un montañista aficionado, sabía del peligro latente que significaba este volcán dada su reciente historia eruptiva y su imponente glaciar. Para esa época era poco lo que se sabía del volcán Cotopaxi y no se contaba con ningún tipo de monitoreo, inspirado por esta realidad y por el sismo de Pastocalle de 1976 que azotó a la provincia de Cotopaxi, Minard Hall se propuso el estudio de los fenómenos sísmicos y volcánicos del Ecuador.
Hall fue un pionero de la vulcanología en 1978, colaboró con una comisión de otros dos investigadores extranjeros de USGS para la realización del Primer Mapa de Amenazas del Volcán Cotopaxi, que resalta por ser el primer mapa de este tipo en realizarse en Sudamérica.
La creación y evolución del IG-EPN
El 07 de febrero de 1983, durante el rectorado del Ing. José Rubén Orellana, el Consejo Politécnico firmó el acta con la que se crea el Departamento de Geofísica de la Escuela Politécnica Nacional (Instituto Geofísico). Para ese entonces el Geofísico tenía apenas dos miembros fundadores, el Dr. Hall y uno de sus estudiantes: Hugo Yepes.
Tras su creación, al equipo se integró personal del Observatorio Astronómico de la Politécnica Nacional: José Egred, Vinicio Cáceres, Wilman Acosta y Marcela Robalino. Ellos trabajaban ya con temas afines a la geofísica, dado que el Observatorio Astronómico tenía en sus instalaciones el primer sismógrafo de nuestro país instalado en 1904 y otros más que habían sido puestos en funcionamiento hasta los años 60s.
Gracias a proyectos de consultorías Nacionales como el proyecto de obras de agua potable MicaTambo y grandes proyectos de colaboración internacional como UNDRO (Oficina del Coordinador de las Naciones Unidas para el Socorro en Caso de Desastre, por sus siglas en inglés;1986) se instaló una pequeña red de nueve sismógrafos en el callejón interandino.
La Organización de las Naciones Unidas para el Socorro en Casos de Desastre (UNDRO) y el Servicio Geológico de EEUU a través de USAID apoyaron un proyecto conjunto con el IG-EPN para la realización de mapas de amenaza volcánica en Ecuador. Visitas extendidas al país del Dr. George Walker, volcanólogo de talla mundial, quien aconsejó para desarrollar/confeccionar mapas de amenazas de volcanes considerados peligrosos.
Bajo esta cooperación se realizaron 11 mapas de amenaza volcánica incluyendo la Segunda Edición del Mapa de Amenazas del Cotopaxi, separado ahora en Zona norte y Zona Sur; todos ellos fueron impresos en papel para su difusión en coordinación con el Instituto Geográfico Militar (IGM).
Para 1993 el Geofísico contaba con apenas unos 12 miembros, entre los que destacan Patricia Mothes (Actual jefa del Área de Vulcanología) que se unión en 1987, Wilson Enríquez (Actual jefe del Área de Instrumentación) y Mario Ruiz (actual director del IG-EPN) que se unieron en 1987.
En los fines de los 90s la reactivación de algunos volcanes que desencadenaron en erupciones importantes como el Guagua Pichincha (1999-2001) y Tungurahua (1999-2016), presentaron nuevos retos para el recientemente constituido observatorio. Proyectos de inversión de INECEL (Instituto Ecuatoriano de Electrificación) permitieron el mejoramiento de las redes del Cotopaxi y Tungurahua con objetivos al monitoreo para la protección de infraestructura crítica como es la red de trasmisión eléctrica, embalses y centrales hidroeléctricas.
Así mismo la ocurrencia de varios terremotos como el de Macas (1995; Mw=7), Pujilí (1996; Mw=6) y Bahía de Caráquez (1998; Mw=7.2) impulsaron el crecimiento del observatorio y el mejoramiento de las capacidades operativas del Geofísico.
Para el año 1999 el Geofísico ya contaba con cerca de 30 miembros y había instalado una sala de monitoreo que operaba 24/7 para la vigilancia de los fenómenos sísmicos y volcánicos del Ecuador.
En el año 2002 el Volcán Reventador generó una gran erupción con índice de explosividad de 4, que afectó al sistema petrolero y causó una fuerte caída de ceniza en la capital paralizando las actividades por más de una semana. Como consecuencia el Geofísico firmó un contrato con OCP (Oleoducto de Crudos Pesados) para mejorar y mantener la vigilancia del volcán Reventador.
Así mismo, a partir del 13 de enero de 2003, mediante Decreto Oficial No. 3593, el Instituto Geofísico recibe desde el Estado Ecuatoriano el encargo oficial del diagnóstico y la vigilancia de los peligros sísmicos y volcánicos en todo el territorio nacional, consolidando así su posición como el principal referente de estas temáticas en el país.
Los proyectos de cooperación internacional como el Institut de Recherche pour le Développement de Francia (IRD), la agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA) y el Volcanic Desaster Asistance Program (VDAP) del Servicio Geológico de EEUU han sido grandes socios estratégicos del Geofísico durante su desarrollo, mediante proyectos, intercambios científicos, becas y donaciones de equipos han ayudado al crecimiento del Instituto y de sus capacidades.
En el 2008, el Instituto Geofísico recibió por parte de la Senescyt un proyecto encaminado a la modernización de sus redes y observatorios volcánicos. El cual permitió una importante expansión del observatorio con mejoras instrumentales y con la contratación de más personal, llegando casi a un centenar de profesionales.
La reactivación del Cotopaxi en 2015 supuso nuevos desafíos para el Instituto, empujó al mejoramiento de las redes, protocolos y a la actualización de los mapas de amenaza. Dada su alta peligrosidad, hoy en día el Cotopaxi es el volcán mejor vigilado del país y uno de los mejor vigilados del mundo.
El Geofísico hoy
El Instituto Geofísico de la EPN mantiene la Red Nacional de Sismógrafos y Acelerógrafos con más de 80 estaciones operativas a nivel nacional, mantiene además la Red Nacional de Geodesia con cerca de 100 estaciones GPS de alta resolución desplegadas por todo el país para detectar la deformación y vigilar los fenómenos geodinámicos que ocurren en el país.
El Geofísico cuenta con varias redes de vigilancia multiparamétricas para la vigilancia de volcanes como: Cotopaxi, El Reventador, Sangay, Guagua Pichincha, Tungurahua, Cuicocha, Cayambe entre otros. Estas redes cuentan con sismógrafos, GPS, detectores y medidores de gas, cámaras de rango visual, cámaras térmicas y cenizómetros.
Hoy en día el Geofísico cuenta con un equipo multidisciplinario de más de 70 técnicos profesionales en las áreas de sismología, vulcanología, sistemas, electrónica y telecomunicaciones. Todos ellos tienen títulos de ingeniería y postgrados en diferentes universidades nacionales e internacionales de Francia, Estados Unidos, Reino Unido, Italia, España, Alemania, Argentina y Brasil.
El Geofísico es líder también en investigación y desarrollo, cada año sus técnicos generan más de 20 artículos en revistas científicas indexadas, siendo una de las dependencias líderes en producción científica en la EPN y en el Ecuador.
Como muestra del buen manejo de crisis sísmicas y volcánicas se destacan los siguientes premios y reconocimientos:
• En 1992, el IG-EPN recibió de la Naciones Unidas el Premio Sasakawa para la Reducción de Desastres, que consiste en un reconocimiento a la excelencia en la reducción del riesgo de desastres: por un mundo más seguro y sostenible.
• En 2018, la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA) entregó el galardón JICA President Award, como reconociento al profesionalismo del Instituto Geofísico de la EPN (IG-EPN) en temas de monitoreo volcánico, de terremotos, tsunamis; y por el aporte en la disminución del riesgo de desastres en Ecuador.
• En 2020, La Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra (IAVCEI por sus siglas en inglés), la primera y principal asociación de Vulcanología en el mundo, entregó el Premio IAVCEI por la Vigilancia Volcánica y el Manejo de Crisis (VSCM) al Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) de Ecuador.
Además, por su gestión el IG-EPN se ha hecho acreedor de varios reconocimientos locales.
Pero no solo eso, el Geofísico trabaja de cerca con otras entidades y con la comunidad, emite permanentemente reportes sobre la actividad sísmica y volcánica y participa de actividades de capacitación y divulgación científica. A través de las redes sociales y las redes de vigías y observadores volcánicos el Geofísico ha creado canales de comunicación bidireccional, donde la comunidad retroalimenta su gestión en pos de la creación de una sociedad más resiliente contra desastres.
D. Sierra, M. Córdova, P. Mothes, M. Ruiz
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Las limitaciones del Sistema de Alerta Temprana Sísmica de Google-Android, el sismo de la madrugada del 05 de febrero de 2025
El 05 de febrero de 2025 a las 03h23 el sistema de alerta de Google-Android disparó una alerta por un presunto sismo de magnitud mayor a 3.2 con epicentro en Guayaquil. Sin embargo, la red sísmica nacional del IG-EPN no detectó ningún sismo en las cercanías de Guayaquil a esa hora (en un radio de 8 km). Algunos usuarios de las redes sociales manifestaron su descontento con el IG-EPN, pues el presunto sismo en Guayaquil “no se publicó”, a pesar de que sí fue sentido en algunas partes de la provincia del Guayas.
Pero entonces: ¿ese sismo existió? Las estaciones de la Red Nacional de Sismógrafos (RENSIG) y de la Red Nacional de Acelerógrafos (RENAC) detectaron y localizaron un evento profundo a esa hora; sin embargo, su epicentro no estaba localizado en Guayas sino en el sur-oriente ecuatoriano. El evento se registró a las 03h21 TL en la Prov. de Morona Santiago.
Entonces, ¿qué salió mal? Para entender esto de mejor manera primero debemos saber:
¿Qué es un sistema de alerta temprana?
Lo más importante es recordar que “los sistemas de alerta temprana no predicen la ocurrencia de sismos”. Simplemente disparan una alerta una vez que el sismo ya ha ocurrido, dando un aviso a la población, que es especialmente útil para las personas localizadas en zonas más distales al epicentro.
Las ondas sísmicas principales (ondas P) son más rápidas y pueden ser detectadas por los instrumentos de manera temprana, eso nos da un tiempo antes de que las destructivas ondas secundarias (ondas S) lleguen.
Las alertas tempranas se emiten aprovechando que las ondas S son relativamente lentas (3 km/s) si las comparamos con la velocidad a la que se transmiten nuestras telecomunicaciones (velocidad de la luz; 300 mil km/s).
Para información completa sobre los sistemas de alerta temprana, visita el siguiente enlace: https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/1972-ponencia-del-dr-gerardo-suarez-sobre-el-sistema-de-alerta-temprano-de-terremotos-en-mexico
El sistema de alerta temprana de Google-Android
Este sistema usa los acelerógrafos de los más de 2000 millones de teléfonos Android que existen en todo el planeta, constituyendo lo que podría ser la red de detección de sismos más grande del mundo.
Estos acelerómetros detectan sacudidas y variaciones en la velocidad de movimiento (aceleración). Para saber si se está produciendo un terremoto, el servidor de Google debe combinar la información de muchos teléfonos celulares con la intensidad del sacudimiento y la ubicación de éstos, resultando en aproximaciones de la localización y magnitud.
Para información completa sobre los sistemas de alerta temprana Google-Android, visite el siguiente enlace: https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/tag/alerta%20temprana#:~:text=El%20sistema%20de%20Alerta%20Temprana%20S%C3%ADsmica%20de%20Android&text=Esta%20red%20analiza%20los%20datos,usuarios%20de%20tel%C3%A9fonos%20inteligentes%20Android.
¿Qué sucedió en la madrugada del 5 de febrero de 2025?
El sismo ocurrido en el oriente ecuatoriano provocó el sacudimiento de los dispositivos móviles en la zona del Golfo. Cómo resultado el sistema de alerta temprana emitió una alerta, pero el algoritmo pensó que el epicentro era cerca a Guayaquil. Esto se debe muy probablemente a la alta densidad poblacional, y por tanto a la mayor presencia de teléfonos Android en la provincia del Guayas, en comparación de Morona Santiago. Además, la profundidad del sismo (mayor a 150 km) jugó un papel crucial en este cálculo erróneo por parte de Google.
Los reportes emitidos y publicados en las redes sociales del IG-EPN se emitieron para este sismo, reportando su localización real (al oriente ecuatoriano), lo cual causó confusión en la población. La recepción de los reportes sísmicos ocurrió de la siguiente manera: PRELIMINAR: 2 minutos después y REVISADO: 13 minutos después de ocurrido el sismo. El sismo tuvo una magnitud de 4.7 MLv y una profundidad de aprox. 143 km.
Los sismos “profundos” en el Ecuador
Los sismos profundos en el país ocurren en la placa en subducción, en estructuras pre-existentes (fallas o discontinuidades de la placa). Los sismos que ocurren en la placa bajo la zona del Golfo de Guayaquil tienen profundidades entre 60 y 80 km; en la zona de La Maná, tienen 100 km de profundidad, mientras que en la zona oriental y sur-oriental, debido a la geometría que presenta, los sismos tienen profundidades de entre 200 km (bajo el Puyo) y de 130-150 km (bajo Macas).
En el caso de eventos profundos en la zona oriental, se produce una especie de canalización de ondas a través de la placa en subducción que hace las ondas sísmicas viajen más fácilmente. Este efecto pudo ser además amplificado por potenciales efectos de sitio en la zona del Golfo de Guayaquil, debido los rellenos sedimentarios y la presencia de suelos poco consolidados con gran saturación de agua. El resultado de este efecto es la confusión en los sensores, que hicieron pensar a los sistemas de Google que el epicentro era en Guayaquil.
Conclusión
Sistemas modernos y que aún están en fase de desarrollo como el sistema de alerta temprana de Google-Android son bastante prometedores y se espera que algún día nos ayuden a general alertas más precisas. Sin embargo, por ahora el sistema de alerta temprana de Google está aún en desarrollo, presentando problemas como el que estamos analizando. Además, tiene una alta dependencia de las redes móviles y la localización de los usuarios, es por ello por lo que puede cometer errores o generar falsos positivos.
La red nacional de sismógrafos y acelerógrafos del IG-EPN sigue siendo por ahora la fuente más confiable para realizar la localización de un sismo en Ecuador, pues los instrumentos que usa a pesar de ser menores en número están específicamente diseñados para detectar sismicidad, y están localizados de manera que ofrezcan una cobertura adecuada a todo el territorio, a diferencia de los acelerómetros de los celulares cuyo diseño original tiene otras finalidades.
Aún nos queda un largo camino por recorrer en la creación de sistemas de alerta temprana. El entendimiento de los fenómenos sísmicos y su estudio hoy es la clave para que algún día en el mañana tal vez podamos ser capaces de tener sistemas de alerta temprana 100% confiables o incluso algún día podamos ser capaces de anticipar la ocurrencia de un terremoto.
Autores: D. Sierra, M. Segovia
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Instalación de base geodésica en la planta de tratamiento “Puengasí” de la ciudad de Quito
El 30 de enero de 2025, especialistas del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) llevaron a cabo la instalación de una base geodésica GNSS en la Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí, administrada por la Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento (EPMAPS).
Este equipo de alta precisión es fundamental para el monitoreo continuo de la deformación del terreno en la ciudad de Quito, proporcionando datos esenciales para estudios geodinámicos. Entre otras bondades, permite la investigación y detección de posibles movimientos de origen tectónico, sísmico o deslizamientos. Además, contribuye a la referenciación para la vigilancia de la actividad del volcán Guagua Pichincha.
La estación GNSS permitirá registrar con gran precisión las variaciones en la posición del terreno, un aspecto crítico en la ciudad de Quito, la cual se ha desarrollado junto a volcanes activos y fallas geológicas. Estos factores aumentan la vulnerabilidad de la ciudad frente a fenómenos como terremotos, erupciones volcánicas y deslizamientos de tierra.
La implementación de esta estación de monitoreo remoto forma parte de un esfuerzo conjunto para fortalecer la vigilancia geodésica y mejorar la capacidad de respuesta ante eventos naturales que puedan comprometer la infraestructura y la seguridad de la población. Además, los datos recopilados contribuirán a la investigación científica en el ámbito de la geodinámica, la tectónica activa y la volcanología en la región. Estos registros continuos ayudarán a los investigadores a comprender mejor los procesos de deformación del terreno y a perfeccionar los modelos predictivos de actividad tectónica y volcánica.
Esta iniciativa refuerza la colaboración entre instituciones científicas y entidades municipales, promoviendo la aplicación del conocimiento geofísico en la mitigación de riesgos y la planificación de un desarrollo urbano más seguro y resiliente.
A. Chiluisa, M. Yépez, R. Toapanta
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Alumnos de la Unidad Educativa Municipal Quitumbe Visitan el Instituto Geofísico
El día 24 de enero de 2025 tres grupos de estudiantes de 9no de básica de la Unidad Educativa Municipal "Quitumbe" visitaron las instalaciones del Instituto Geofísico. A través de una serie de maquetas y experimentos pudieron aprender sobre la estructura de la tierra, los fenómenos sísmicos y volcánicos, y cómo se realiza la vigilancia de los mismos.
A partir de enero del 2023 el IG-EPN inauguró una pequeña exposición museográfica permanente para permitir a los visitantes entender de mejor manera los fenómenos sísmicos y volcánicos que allí se vigilan y estudian.
Para saber más sobre la exposición museográfica permanente del IG-EPN, visita el siguiente enlace: https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/2100-inauguracion-de-exposicion-museografica-permanente-en-el-ig-epn
Los estudiantes también recibieron un tour por la sala de monitoreo donde los vulcanólogos, sismólogos y técnicos del Instituto Geofísico trabajan ininterrumpidamente 24 horas al día, 7 días a la semana vigilando los fenómenos sísmicos y la actividad volcánica en todo el territorio Nacional.
Los 95 estudiantes de la Unidad Educativa Municipal "Quitumbe" fueron divididos en tres grupos y visitaron también otros dos museos dentro de la Escuela Politécnica Nacional: El Museo Petrográfico de la Facultad de Geología, donde se exhibe una gran colección de rocas y minerales y el Museo de Historia Natural Gustavo Orcés de la EPN que está orientado a las ciencias naturales y la conversación medio ambiental.
Sigue los siguientes enlaces para saber más sobre estos museos:
• El museo Petrográfico de la Facultad de Geología: https://fgp.epn.edu.ec/index.php/dep-geologia/museo-petrografico
• El Museo de Historia Natural Gustavo Orcés: https://www.museosquito.gob.ec/museogustavoorces/
El Instituto Geofísico recibe de manera frecuente a grupos de escuelas, colegios y universidades que tienen interés en ver de cerca cómo se realiza el monitoreo y conocer más acerca de los volcanes ecuatorianos.
Este tipo de actividades de vinculación contribuyen a crear una conciencia colectiva sobre la realidad sismo-volcánica del Ecuador. Contribuyen, además, a la formación de una sociedad más educada y resiliente que esté mejor preparada para afrontar la ocurrencia de fenómenos de este tipo en un futuro.
D. Sierra, A. Vásconez, D. Pérez
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Informe Sísmico Especial No. 2025-003
ACTUALIZACIÓN SOBRE LOS SISMOS EN LA PROVINCIA DE NAPO
El día viernes 31 de enero de 2025 a las 18h02 (TL), se registró un sismo de magnitud 5.5 MLv con epicentro a unos 40 km al oeste de la ciudad del Tena. En la figura 1.a se muestra la localización del evento principal (5.5 MLv) y las réplicas que por su tamaño ha sido posible localizar. Del centenar de réplicas localizadas todas son superficiales y 5 han alcanzado magnitudes superiores a 3.5 MLv (Tabla 1). Esta actividad, responde al movimiento en fallas que conforman el límite del sliver Nor_Andino que se mueve hacia el NE-SW con respecto a la parte estable de Sudamérica. Este límite está constituido por el sistema de fallas Chingual-Cosanga-Pallatanga-Puná.
La réplica de mayor tamaño fue registrada el día de hoy, sábado 1 de febrero a las 06H05 (TL) y alcanzó una magnitud de 4.8 MLv. En la figura 1.b se presenta el mecanismo focal de esta réplica, que similar al sismo principal arroja un mecanismo transcurrente con componente inverso. Según reportes de la Secretaria de Nacional de Gestión de Riesgo, esta réplica fue sentida en las provincias de Napo, Cotopaxi, Orellana, Pastaza, Tungurahua y Pichincha.
El número de réplicas contabilizadas en la estación más cercana -PIAT-, ubicada a unos 20 km al suroeste de la zona epicentral es de 800 (Figura 2).
Se prevé que las réplicas continúen presentándose dentro de los siguientes días, por lo que se recomienda a la población mantenerse informada por las fuentes oficiales.
El Instituto Geofísico se encuentra monitoreando y cualquier novedad será informada.
Jefe T.; Analista V.
CÓRDOVA A, GUERRA J
Colaboradores del Informe
HERNÁNDEZ S, PÉREZ D, SEGOVIA M
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