Estudios geológicos en la zona de la laguna de Pisayambo del Parque Nacional Llanganates
Del 11 al 13 de febrero de 2025, miembros del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron trabajos de campo la zona de la Laguna de Pisayambo, en el Parque Nacional Llanganates, ubicado en las provincias de Cotopaxi, Tungurahua, Napo y Pastaza.
El objetivo principal del trabajo fue recolectar muestras de depósitos volcánicos que se encuentran en los alrededores de la Laguna de Pisayambo, para analizar y evaluar su origen y posible conexión con los magmas provenientes de centros eruptivos cercanos a la Caldera de Chalupas.
Durante el trabajo de campo se pudo identificar afloramientos de flujos de lava donde fue posible recolectar muestras de roca, las mismas que serán analizadas bajo microscopio binocular para observar su composición mineralógica y texturas características. De igual forma se llevarán a cabo análisis de laboratorio más exhaustivos, los cuales permitirán determinar con mayor precisión la composición geoquímica de los materiales volcánicos.
Asimismo, se pudo observar afloramientos cerca de la cámara de válvulas de la Central Hidroeléctrica Pucará, donde se pudo identificar rocas metamórficas y también recolectar muestras correspondientes a flujos de lava posiblemente de Pisayambo antiguo. Posteriormente, se realizó el muestreo del flujo de lava en el sector de San Miguel, donde también se obtuvieron muestras. Estás muestras serán analizadas bajo microscopio binocular para observar su textura y composición mineralógica, y también se realizará análisis más detallados para conocer su composición geoquímica y microscópica.
Estos estudios no solo permitirán identificar las características específicas de los depósitos, sino también ayudarán a establecer las fuentes de origen más probables y su posible relación con los centros volcánicos cercanos. Además, pueden aportar datos valiosos sobre la historia eruptiva de la zona y contribuir al entendimiento de los mismos.
Este trabajo se realizó gracias a la colaboración del IG-EPN y como parte del Proyecto de Investigación PIGR 23-02 del Vicerrectorado de Investigación, Innovación y Vinculación de la Escuela Politécnica Nacional donde participaron MSc. Patricia Mothes directora del proyecto, el MSc. Marco Córdova y la Ing. Ana Chiluisa.
P. Mothes, M. Córdova, A. Chiluisa
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Mantenimiento y Recolección de Datos en las Estaciones de la Red Nacional de Geodesia (RENGEO) en Manabí
Entre el 4 y 7 de febrero, un equipo de técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) llevó a cabo una exitosa campaña de mantenimiento y recolección de datos en las estaciones de monitoreo de la Red Nacional de Geodesia (RENGEO) ubicadas en la provincia de Manabí.
Las estaciones geodésicas, equipadas con receptores GNSS de las marcas Trimble realizan mediciones con intervalos de 30, 1 y 0.2 segundos, contribuyendo al monitoreo continuo de la actividad sísmica en el país.
La RENGEO, que cuenta con más de 80 estaciones distribuidas a nivel nacional, permite la vigilancia constante de los desplazamientos relativos de las estructuras geológicas en todo el Ecuador.
J. Salgado, A. Herrera
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Mantenimiento de la red de cenizómetros del volcán Cotopaxi
Técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron el mantenimiento de la red de cenizómetros en las comunidades cercanas al volcán Cotopaxi, ubicadas en las provincias de Pichincha y Cotopaxi, el viernes 7 de febrero de 2025. Este tipo de mantenimiento es esencial, dado que el Cotopaxi es uno de los volcanes más peligrosos del país y tener su red de cenizómetros funcional es crucial para evaluar el impacto durante una posible reactivación. Cabe recalcar que, actualmente, el nivel de actividad superficial del volcán es considerado como bajo sin cambios.
Como se muestra en la Figura 1, los cenizómetros están estratégicamente ubicados en diversas zonas cercanas al volcán Cotopaxi y en la principal dirección del viento, al occidente del volcán. Ya que los vientos en el Ecuador continental generalmente van desde el Oriente hacia la Costa, en caso de haber una emisión de ceniza, la probabilidad de que caiga al occidente del volcán es alta.
Entre las ubicaciones de los cenizómetros se encuentran: Machachi (incluyendo La María, Tesalia, San Miguel-El Pedregal, Jambelí, Alóag), el Parque Nacional Cotopaxi (en áreas como Acceso Norte, Tambopaxi, Parqueadero Refugio, La Pradera, Mariscal Sucre, Carretera), y Latacunga (incluyendo Santa Rita, San Agustín de Callo, San Ramón, Mulaló, Latacunga Centro, El Progreso, Tiopullo, Estación Cotopaxi-IGM y La Libertad).
Además, gracias al apoyo de Aglomerados Cotopaxi (ACOSA), actualmente se cuenta con cuatro cenizómetros distribuidos dentro sus predios.
Los técnicos han venido realizando la recolección de ceniza y el mantenimiento de la red de cenizómetros de manera periódica desde el inicio de su más reciente periodo eruptivo en octubre de 2022. Mientras que entre noviembre de 2022 y julio 2023 los técnicos del IG-EPN recolectaron entre 20 y 30 muestras de ceniza en cada recorrido, las visitas recientes tienen como objetivo solamente realizar el mantenimiento de los cenizómetros para mantener la red operativa, ya que no se han presentado emisiones de ceniza desde julio de 2023.
Los cenizómetros son instrumentos clave para el seguimiento de la actividad volcánica, ya que están diseñados para recolectar muestras de la ceniza que se dispersa durante una erupción. Los datos obtenidos a partir de estas muestras permiten a los técnicos realizar un análisis detallado de la dispersión de las cenizas, su carga y, en base a esto, estimar la masa total de ceniza emitida durante una erupción o un periodo de actividad.
Un aspecto fundamental de los cenizómetros es su capacidad para recoger muestras puras de ceniza, sin contaminantes externos. Esto garantiza que los análisis posteriores en laboratorios especializados sean precisos, lo que permite evaluar el tamaño y la composición de la ceniza y, con ello, determinar la intensidad de la actividad volcánica y la peligrosidad de las emisiones de ceniza.
El mantenimiento regular de la red de cenizómetros del IG-EPN es fundamental para garantizar un monitoreo preciso y efectivo de una futura actividad volcánica del Cotopaxi, aunque cabe recalcar que, al momento, el Cotopaxi se encuentra con una actividad superficial baja. Gracias a esta labor, se incrementa la capacidad de respuesta ante posibles eventos eruptivos, beneficiando a las comunidades cercanas y contribuyendo a la gestión de riesgos volcánicos en el país.
A. Chiluisa, A. Vásconez, E. Telenchana.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
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
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