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Aumento del número de sismos VT y posible movimiento del magma o de la fuente de presión en profundidad.

Resumen
Durante las últimas semanas se ha observado una disminución de la actividad superficial en el volcán Cotopaxi. Sin embargo, el número de eventos volcano-tectónicos (rupturas dentro del volcán) registrado sigue aumentando desde el 10 de septiembre y está posiblemente asociado al movimiento del magma o a un aumento de la presión en profundidad. Se registraron también pequeños cambios en la deformación del volcán. Durante el último sobrevuelo se pudo observar que los glaciares están siendo afectados por la actividad eruptiva. El 20 de septiembre se registró un pequeño lahar en la quebrada Agualongo (flanco occidental) que se detuvo al nivel de la carretera en el Parque Nacional Cotopaxi. Este evento fue probablemente asociado al deshielo del glaciar ya que no se registró lluvias en la zona este día. En base a la información presentada podrían ocurrir nuevos pulsos de actividad eruptiva en los próximos días a semanas.


Sismicidad

Como se indicó en la precedente actualización de la actividad del volcán Cotopaxi, en las últimas semanas se ha registrado un cambio en las características de la sismicidad con: 1) una disminución del número de eventos LP (Largo Periodo, asociados a movimientos de fluidos) y del tremor de emisión; 2) un aumento rápido del número de eventos VT (Volcano-Tectónico, asociados a rupturas dentro del edificio volcánico) de pequeña magnitud. Al momento, la mayoría de los eventos se ubican debajo del cráter a menos de 12 km de profundidad (Fig. 1). Hasta la hora de publicación de este informe el número máximo de sismos VT, se registró el 21 de septiembre con 221 en 24 horas. Adicionalmente se han detectado pequeños eventos sísmicos y señales de infrasonido en las noches del 17 y del 21 de septiembre que podrían corresponder a pequeñas explosiones. Sin embargo no hay confirmación visual de estos eventos.

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 1. A) Profundidades con respeto a tiempo de varios eventos sísmicos en áreas aledañas a Cotopaxi. El eje temporal va desde el 01 Mayo 2015 al presente. Se puede notar varios cambios en los tipos de eventos dominantes en el vector durante los últimos meses. En las últimas 2 semanas se nota un incremento de eventos tipo VT (círculos rojos). B) Número diario de eventos tipo volcano-tectónicos (VT) entre 01 Abril y 23 septiembre, 2015 (S. Hernandez, IGEPN).

 


Deformación

Desde el 2 hasta el 16 de septiembre se ha observado una variación importante en los valores del inclinómetro de VC1 (flanco Nororiental), con una disminución de 80 μrad en el eje radial y un aumento de 60 μrad en el eje tangencial. Estas tendencias coincidieron con el aumento del número de VT registrados en el mismo período de tiempo, tal como se lo puede ver en la figura 2. Sin embargo, desde el 17 de septiembre la dirección de las tendencias cambiaron en ambos ejes, es decir ahora se observa ascenso en el eje radial y descenso en el eje tangencial. En el inclinómetro ubicado en refugio (flanco N) no se observan cambios importantes.

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 2. Los valores del eje tangencial de VC1 tienen una tendencia similar al número de VT registrados por día hasta el 17 de septiembre (S. Aguaiza, IGEPN).

 


Emisión del SO2
Los valores de flujo de SO2 obtenidos por la red permanente de DOAS sugieren disminución de las emisiones con respecto a los valores observados inmediatamente después de las explosiones del 14 de agosto (Fig. 3). Los valores obtenidos del 8 al 15 de septiembre se mantuvieron constantes (entre 2000 y 3000 ton/día). Sin embargo desde el 15 de septiembre los valores obtenidos por la red permanente han disminuido a aproximadamente 500-1000 ton/día. Otros métodos como el DOAS móvil y los datos satelitales indican que las emisiones de SO2 siguen una tendencia decreciente similar. Los valores actuales están todavía por encima del nivel de base de la desgasificación del volcán Cotopaxi.

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 3. Flujo de SO2 desde el 1 de mayo 2015 hasta el presente mediante diferentes métodos. Se observa una disminución de los valores en los últimos días (C Barrington, IGEPN).

 

 

Dispersión y caída de ceniza
En base a las alertas emitidas por la Washington VAAC se puede observar que durante el periodo del 11 al 18/09/2015, las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi afectaron una gran parte del Ecuador (Fig. 4). La altura de las nubes de ceniza alcanzó un máximo de 2.3 km sobre el nivel del cráter (snc) el 15 y el 17 de septiembre (2.9 km snc la semana anterior). Se puede observar una altura casi constante de las nubes de ceniza durante la semana. La velocidad de las nubes de ceniza varió entre 2.6 y 12.9 m/s. La dirección predominante del viento ha sido hacia el Occidente (entre SW y NW). Las nubes de ceniza alcanzaron la costa hacia el Occidente, Machachi al Norte y Latacunga al Sur. Sin embargo se observa también que la dirección predominante de las nubes de ceniza ha sido hacia el Occidente-Noroccidente alcanzando hasta 617 km de longitud el 14 de septiembre.

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 4. Dispersión de las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi durante el periodo 11-18/09/2015 (fuente de datos: Washington VAAC; base: GoogleEarth; M. Encalada, IGEPN).

 

El trabajo de campo realizado sobre el depósito de la caída de ceniza asociado a la erupción del volcán Cotopaxi desde el 11 hasta el 18 de septiembre de 2015, permitió identificar que las zonas más afectadas durante este periodo se encuentran al Occidente y Noroccidente del volcán con una intensidad máxima en el Parque Nacional Cotopaxi (Fig. 5). La estimación de la masa y del volumen total emitido durante este periodo es de ~2.74 × 107 kg (~21,000 m3) lo que permite calificarlo con un índice de explosividad volcánica VEI 1. Desde el inicio de la actividad se acumuló ~9.36 × 108 kg (~763,000 m3) de ceniza hasta el viernes 18 de septiembre de 2015. Vale indicar que la actividad durante la última semana ha disminuido respecto a la semana anterior (~62,000 m³).

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 5. Mapa preliminar del depósito de caída de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 11 y el 18 de septiembre de 2015 (proyección WGS 84, coordenadas en UTM; B. Bernard, IGEPN).

 

El análisis granulométrico de las últimas muestras de ceniza sigue indicando una proporción muy grande de ceniza extremadamente fina (entre 50 y 80 % menor a 63 μm). El análisis de componentes realizado con lupa binocular sigue indicando una disminución del aporte del sistema hidrotermal o del conducto (líticos con pirita, escorias grises con vesículas rellenas de material hidrotermal, cuarzo hidrotermal, líticos grises) y un posible aumento del aporte de magma fresco (cristales libres, partículas vítreas con baja vesicularidad y alto contenido de microlitos).


Observaciones visuales

Durante los últimos días la actividad superficial del volcán Cotopaxi ha sido caracterizada por emisiones de gas con carga baja a mínima de ceniza alcanzando entre 1000 y 2500 m sobre el nivel del cráter y dirigidas por los vientos hacia el Occidente (Fig. 6).

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 6. Emisión de gas con mínimo contenido de ceniza alcanzando 1.5 km sobre el nivel del cráter y dirigida hacia el Occidente-Suroccidente, 21 septiembre 2015 (B. Bernard, IGEPN).

 

 

Monitoreo térmico
Durante el sobrevuelo realizado al volcán Cotopaxi en la mañana del 22 de septiembre las condiciones climáticas fueron mayormente buenas, permitiendo realizar observaciones de su actividad superficial y obtener medidas de temperatura de varios sectores. Se identificó una emisión de vapor de agua que alcanzaba ~1 km sobre el nivel de la cumbre con una dirección al Occidente–Noroccidente y baja actividad fumarólica en las paredes internas del cráter así como de las partes altas del flanco occidental. El valor de temperatura máxima aparente (TMA) medido durante el sobrevuelo fue de 35,3 °C y correspondió al campo fumarólico del flanco oriental (Fig. 7). Las TMA de los otros campos fumarólicos variaron entre 19 y 34°C. La emisión continua no permitió realizar observaciones ni medidas del cráter interno del volcán.

Se observó la presencia de nuevas fracturas tanto en las partes altas y bajas del glaciar, así como pequeños derrumbes hacia el interior y exterior del cráter. Se continúa observando la presencia de agua y humedad entre el contacto glaciar-roca y la presencia de drenajes de agua que pudieran alimentan la formación de lahares secundarios. La presencia de nuevas anomalías térmicas así como el deshielo paulatino del glaciar sugieren el progresivo calentamiento del edificio como resultado del presente período eruptivo.

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 7. A) Imagen térmica que muestra las anomalías térmicas de las partes altas del volcán. B) Fotografía correspondiente y que muestra la emisión de gases al nor occidente. (Imagen/Fotografía: P. Ramón/S. Vallejo, IGEPN).

 


Lahares

El 20 de septiembre, aproximadamente a las 15h10, se detectó un pequeño lahar (flujo de lodo y escombros volcánicos) en una quebrada del flanco occidental del volcán (Fig. 8), afluente de la quebrada Agualongo. El lahar se detuvo al llegar a la carretera del Parque Nacional Cotopaxi, rellenando los tubos de desagüé. Su frente tenía un espesor de cerca de 1.2 metros (Fig. 9). El evento duró aproximadamente 40 minutos. Este lahar secundario está posiblemente asociado a un deshielo del glaciar ya que no se registró lluvia en la zona este día.

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 8. Señal asociado al pequeño lahar que bajó por una quebrada del flanco occidental del volcán Cotopaxi, 20 septiembre 2015 (Helicorder de la estación sísmica BNAS, IGEPN).

 

Informe Especial Cotopaxi N. 17 - 2015

Figura 9. Depósito del lahar en la quebrada Agualongo, 20 septiembre 2015 (S. Arrais, IGEPN).

 


Interpretación

Los datos de monitoreo obtenidos durante la última semana confirman la interpretación realizada en el último informe siendo ellos: 1) agotamiento de la energía de la intrusión magmática que provocó la actividad superficial registrada y observada hasta el momento; 2) posible movilización de magma y aumento de la presión en profundidad. De llegar a zonas más superficiales este cuerpo magmático podría provocar un aumento de la actividad eruptiva, particularmente la ocurrencia de otra fase de explosiones que anuncian la llegada a la superficie del nuevo magma, en menor o mayor volumen.


Escenarios:

Se plantean como posibles los siguientes escenarios para los próximos días a semanas (en orden del más probable al menos probable), los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio;

  • a) el nuevo pulso de magma llega lentamente al reservorio y tiene paso libre hasta la superficie. En este caso, la actividad eruptiva aumenta con emisiones de ceniza seguidas por pequeñas explosiones. El proceso eruptivo se prolonga por semanas hasta agotamiento de la energía de este pulso (tipo Tungurahua marzo 2013). Este tipo de fases eruptivas puede repetirse en función de la alimentación en magma. Las caídas de ceniza son moderadas en las direcciones predominantes del viento con una acumulación de hasta pocos milímetros de ceniza. Durante este tipo de actividad se podría observar incandescencia en el cráter. Las explosiones pequeñas podrían lanzar bloques balísticos decimétricos hasta 1-2 km del cráter. Lahares secundarios pequeños se podrían formar debido a la remobilización del material eruptivo por lluvia o deshielo del glaciar afectando principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. Al momento de la publicación de este informe es el escenario más probable;
  • b) el nuevo pulso de magma llega al reservorio pero su paso a la superficie está obstruido provocando un aumento de la presión en el magma hasta ruptura del tapón. En este caso se produce una (o más) explosiones de tamaño moderado a grande con caídas de bombas balísticas que alcanzan un máximo de 5 km desde el cráter y pequeños flujos piroclásticos (tipo Tungurahua julio 2013). Las caídas de ceniza son moderadas a fuertes en las direcciones predominantes del viento con una acumulación de algunos milímetros hasta pocos centímetros de ceniza, cerca del volcán. Adicionalmente se pueden formar lahares por la mezcla del material volcánico con agua de derretimiento del glaciar. En este escenario los lahares podrían ser de tamaño pequeño hasta moderado y afectarían principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. Flujos de agua lodosa podrían bajar en los drenajes principales sin mayor afectación. Al momento de la publicación de este informe este escenario es menos probable que el escenario a);
  • c) el pulso de magma que asciende tiene un volumen mayor y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzca una erupción paroxismal (tipo Cotopaxi junio 1877, Reventador noviembre 2002, Tungurahua agosto 2006) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos pueden alcanzar el pie del volcán. El contacto entre los flujos piroclásticos calientes y el glaciar produce un derretimiento de una parte de este generando lahares que bajan por uno o algunos de los drenajes que nacen en el volcán. Estos lahares serían de tamaño moderado a grande y pueden viajar decenas hasta cientos de kilómetros por los valles de los ríos dejando depósitos de metros hasta decenas de metros de espesor. Adicionalmente se puede producir fuertes caídas de ceniza y lapilli (cascajo) asociada a esta actividad. El espesor del depósito de caída podría alcanzar más de 1 cm a 70 km y 10 cm a 20 km del volcán en la dirección principal del viento. En general, a las erupciones paroxismales, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Al momento de la publicación de este informe este escenario es mucho menos probable que los escenarios a) y b);
  • d) no se descarta por completo una disminución de la actividad eruptiva en el caso de que la nueva intrusión de magma no llegue a zonas superficiales. Sin embargo, en función de los parámetros de monitoreo y a la historia volcánica del Cotopaxi, este escenario es el menos probable.

Estos escenarios pueden ser cambiados de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán.|

BB, SH, SA, SV, SA, MR, CB
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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Aprovechando la visita del Ing. Andy Lockhart, experto del USGS (Servicio Geológico de Estados Unidos) cuya especialidad es desarrollar y probar instrumentación para la detección de lahares, se escogieron nuevos sitios para colocar un nuevo modelo de detector lahárico.

Reunión para escoger nuevos sitios para detectores de lahares del volcán Cotopaxi

Foto 1: Equipo de trabajo del IGEPN junto al Ing. Lockhart, definiendo el sitio de la instalación de los equipos.

 

Durante la semana pasada, principalmente el día jueves 17, técnicos del IGEPN trabajaron en conjunto con el Ing. Lockhart para escoger en el mapa el sitio más propicio para colocar tal instrumento en el drenaje alto del Rio Pita, en la margen derecha del río a 15 km del crater. Una vez seleccionado el sitio, fue posteriormente visitado para comprobar todas las bondades del mismo.

Reunión para escoger nuevos sitios para detectores de lahares del volcán Cotopaxi

Foto 2: Visita de campo al sitio escogido para la instalación de los equipos.

 

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La semana anterior técnicos del IGEPN instalaron un inclinómetro electrónico en los flancos nororientales del Volcán Cotopaxi.  Se requirieron cinco viajes para preparar el sitio, instalar la base, llevar los equipos y finalmente hacer la instalación.  Se agradece el apoyo de los miembros de las FF.AA. en el uso de un helicóptero Llama para llevar los implementos más pesados.  También, en el último viaje, se contó con la valiosa ayuda de dos guardaparques del Parque Nacional Cotopaxi y tres reporteros del diario "El Comercio".

Instalación de instrumentos para monitoreo del volcán Cotopaxi

Foto 1: Miembros de la FF.AA. y del Parque Nacional Cotopaxi acompañaron a los técnicos del IGEPN durante las jornadas de instalación de los equipos para monitoreo. (Fuente: IGEPN.)

 

Un inclinómetro electrónico es un instrumento muy sensible a los movimientos generados por presiones internas en un volcán.  Generalmente se mueve en el sentido positivo al responder al empuje de magma en el sector donde se ubique.  Este nuevo instrumento es para cubrir el sector donde hay una concentración de sismos VT's actualmente, cuyas ubicaciones están entre el flanco Nor-oriental a Sur-oriental.

Instalación de instrumentos para monitoreo del volcán Cotopaxi

Foto 2: Detalle del inclinómetro instalado. (Fuente: IGEPN.)

 

Es siempre necesario tener una excelente ancla de roca masiva y firme para colocar el instrumento inclinométrico.  Los datos están siendo enviados por transmisor radial al IGEPN cada 5 minutos.  También se colocó un pluviómetro, cuyo registro cada 5 minutos ayudará a saber cuánto y cuándo está lloviendo en el sector NE del volcán.

Instalación de instrumentos para monitoreo del volcán Cotopaxi

Foto 3: Vista de la estación de monitoreo, donde se aprecia el pluviómetro instalado. (Fuente: IGEPN.)

 

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Disminución de la actividad superficial y evidencias de nuevas intrusiones magmáticas y aumento de presiones internas

Resumen
Durante las últimas dos semanas se ha observado una disminución de la actividad superficial en el volcán Cotopaxi, caracterizada por un debilitamiento de la intensidad de las emisiones de gas y ceniza y asociada a una reducción del tremor de emisión. Sin embargo desde el 10 de septiembre se ha registrado un aumento en el número de eventos volcano-tectónicos (rupturas dentro del volcán) y de la deformación del edificio volcánico posiblemente relacionados a una nueva intrusión de magma en profundidad o a un aumento de la presión en el reservorio magmático. Adicionalmente, desde dos semanas atrás se observa un posible aumento del aporte de magma fresco en la ceniza volcánica. Durante el último sobrevuelo se han registrados nuevas anomalías térmicas en los flancos superiores del volcán. Estos cambios podrían ser seguidos por nuevos pulsos de actividad eruptiva en los próximos días a semanas.


Sismicidad

Desde el 10 de Septiembre se registra un incremento en el número de eventos de tipo volcano-tectónico (VT, asociados a rupturas dentro del volcán) con 43 sismos durante este día y posteriormente se ha registrado un promedio de 54 VT diarios (Fig. 1). Con el aumento en el número de sismos VT, el tremor que estaba relacionado con emisiones de ceniza disminuyó.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 1. Número de eventos volcano-tectónicos y episodios de tremor relacionado con las emisiones de gas y ceniza.

 

Estos sismos VT fueron localizados principalmente entre 9 y 12 km bajo la cumbre del volcán y alrededor de 4 km bajo la cumbre pero en menor cantidad (Fig. 2). Algunos de estos eventos VT también se han registrado al Norte del volcán por el sector de PITA (zona distal) a profundidades de 12 km respecto a la cumbre. Las magnitudes de estos eventos VT son menores a 2.0 en la escala de Richter, sin embargo, dichos valores representan una energía considerable en un contexto volcánico.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 2. Localizaciones de eventos volcano-tectónicos hasta el 15 de Septiembre, 2015.

 

Debido a que los eventos VT se distribuyen a lo largo del posible conducto volcánico, así como, en las regiones de menor esfuerzo alrededor del volcán (e.j. sector de Pita), se supone que el magma o los gases están ejerciendo presiones en esta zona.


Deformación

La red de inclinometría muestra un cambio en el patrón de deformación en el flanco nororiental en los últimos 10 días (Fig. 3). Este cambio es simultáneo con el aumento del número de eventos VT indicando un aumento de presión en edificio volcánico.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 3. Traza de los datos de los ejes radial y tangencial del inclinómetro VC1 vs. número de sismos hasta el 15 de Septiembre, 2015.  Se nota que durante los últimos 10 días hay un claro desvió del patrón anterior.

 


Dispersión y caída de ceniza

En base a las alertas emitidas por la Washington VAAC se puede observar que durante el periodo 04-11/09/2015, las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi afectaron una gran parte del Ecuador (Fig. 4). La altura de las nubes de ceniza alcanzó un máximo de 2.9 km sobre el nivel del cráter (snc) el 4-5 de septiembre (6.0 km snc la semana anterior). Se puede observar una disminución de la altura de las nubes de ceniza asociadas a una disminución de la intensidad de la actividad eruptiva. La velocidad de las nubes de ceniza varió entre 3.9 y 14.1 m/s. La dirección predominante del viento ha sido hacia el Occidente (entre SW y W). Las nubes de ceniza alcanzaron la costa hacia el Occidente, Machachi al Norte y Latacunga al Sur, con una dirección predominante de las nubes de ceniza hacia el Occidente alcanzando hasta 465 km de longitud el 9 de septiembre.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 4. Dispersión de las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi durante el periodo 04-11/09/2015 (fuente de datos: Washington VAAC, base: GoogleEarth).

 

Las zonas más afectadas por las caídas de ceniza entre el 4 y el 11 de septiembre se encuentran al Occidente del volcán con una intensidad máxima en el Parque Nacional Cotopaxi y El Chasqui (Fig. 5). La estimación de la masa y del volumen total emitido durante este periodo es de ~7.64 × 107 kg (~62,000 m3) lo que permite calificarlo con un índice de explosividad volcánica VEI 1. Desde el inicio de la actividad se acumuló ~9.09 × 108 kg (~742,000 m3) de ceniza hasta el viernes 11 de septiembre de 2015. Vale indicar que la actividad durante la última semana ha disminuido respecto a la semana anterior (~122,000 m³).

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 5. Mapa preliminar del depósito de caída de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 4 y el 11 de septiembre de 2015 (proyección WGS 84, coordenadas en UTM; mapa: B. Bernard).

 

El análisis granulométrico de las muestras de ceniza indica una proporción muy importante de ceniza extremadamente fina (entre 30 y 75 % menor a 63 μm). Aparte del material recuperado durante el primer día de la erupción (14 de agosto) que tenía una distribución granulométrica un poco más gruesa, las demás muestras no indican un cambio y presentan una granulometría principalmente muy fina a extremadamente fina. El análisis de componentes realizado con lupa binocular y microscopio electrónico de barrido (MEB) muestra claramente una evolución de la ceniza con una disminución del aporte del sistema hidrotermal (líticos con pirita, escorias grises con vesículas rellenas de material hidrotermal, cuarzo hidrotermal) y un posible aumento del aporte de magma fresco (cristales libres, partículas vítreas con baja vesicularidad y alto contenido de microlitos), en particular desde el 28 de agosto (Fig. 6).

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 6. A) Fotografía a la lupa binocular de partículas vítreas con baja vesicularidad del 28 agosto 2015 (foto: A. Proaño); B) Imagen MEB de una partícula semi-vesicular con alto contenido de microlitos (cristales 30 μm) y un poco de vídrio volcánico del 8 septiembre 2015 (Imagen: E. Gaunt).

 


Emisión del SO2

Desde el 10 de septiembre los valores de SO2 se han mantenido alrededor de 2000 ton/día. Estos valores son similares a los registrados previo a las explosiones del 14 de Agosto (Fig. 7). Sin embargo, la emisión de SO2 ha pasado de continua a pulsátil, registrándose valores más bajos el 13 de septiembre. Esto podría corresponder a una disminución del SO2 en el magma, es decir a un empobrecimiento en este gas en el sistema; o a una disminución de la permeabilidad del conducto, lo que impediría el desfogue continuo de los gases.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura. 7. Flujo de SO2 desde el 1 de mayo hasta el 14 de septiembre de 2015. Se observa en los últimos días un flujo similar a los valores registrados antes del 14 de agosto. Se debe indicar que una de las estaciones DOAS no funcionó a inicio de septiembre debido a las fuertes caídas de ceniza.

 


Observaciones Visuales

En los últimos días se han observado emisiones de gas con bajo contenido de ceniza que no suben más de 500 m sobre el nivel del cráter (snc) (Fig. 8A). El 15 de septiembre, a las 13h00 (TL) se pudo observar una emisión un poco más energética con contenido moderado de ceniza que alcanzó 1.5 km snc y fue dirigida hacia el Occidente. Un grupo del Instituto Geofísico realizó una misión entre los días 12 y 13 de septiembre para realizar varias tareas de observación. Gracias a las buenas condiciones climáticas del sector se pudieron observar emisiones de vapor poco energéticas con bajo contenido de ceniza con una dirección preferencial hacia el Suroccidente alcanzando una altura máxima de 1 km snc. En las partes altas del flanco occidental se observó actividad fumarólica mientras que en Yanasacha esta actividad no fue evidente. No se registraron ruidos asociados a la emisión de gases y ceniza. Durante la noche no se observó incandescencia (Fig. 8B).

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 8. A) Fotografía del flanco Sur del Cotopaxi tomada durante un sobrevuelo el 15 septiembre 2015 (foto: P. Ramón). Se observa una emisión de baja energía de gas con carga baja de ceniza dirigida hacia el occidente. B) Fotografía de la actividad superficial del volcán al anochecer, no se observó incandescencia (foto: F. Vásconez).

 


Monitoreo térmico

Se adquirieron imágenes térmicas del sector Noroccidental del volcán. Se observaron las anomalías relacionadas con el sector de Yanasacha y la emisión continua que reflejaron temperaturas máximas aparentes (TMA) de 21.7 y 10.1 °C respectivamente (Fig. 9). Estos valores se encuentran dentro de los rangos medidos entre los años 2002 y 2014.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 9. Imagen térmica del flanco Noroccidental del volcán, muestra las anomalías relacionadas con Yanasacha y la emisión continua. (imagen: S. Vallejo).

 

Durante el sobrevuelo realizado el 15 de septiembre, se observó la presencia de nuevos campos fumarólicos en el cráter interno bajo la cumbre y en su sector sur oriental (Fig. 10). Las temperaturas más altas corresponden a los campos fumarólicos del cráter interno y de sector superior del flanco oriental alcanzando los 43,1°C. Se determinó que el área de los campos fumarólicos de la parte superior del edificio va aumentando progresivamente y  además fue se identificaron nuevos anomalías en los flancos sur oriental y sur occidental.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 10. A) Imagen térmica que muestra los campos fumarólicos identificados en el cráter interno. B) Fotografía correspondiente a la imagen térmica. (Imagen/Fotografía: S. Vallejo/P. Ramón, IG-EPN).

 


Interpretación

En base a los datos obtenidos se evidencia una disminución de la actividad superficial en las últimas dos semanas caracterizada por una disminución de la intensidad de las emisiones de gas y ceniza, y asociada a la disminución del tremor de emisión. Esta disminución puede interpretarse por el agotamiento de la energía de la intrusión magmática que provocó esta actividad registrada y observada hasta el momento. Sin embargo el aumento importante del número de sismos volcano-tectónico y su ubicación (VT distales y VT profundos), y la deformación incipiente asociada del edificio volcánico indica una posible realimentación del reservorio magmático localizado entre 3 y 7 km de profundidad bajo el cráter o un aumento de la presión interna. De llegar a zona más superficiales este cuerpo magmático podría provocar un aumento de la actividad eruptiva, particularmente la ocurrencia de otra fase de explosiones que anuncian la llegada a la superficie del nuevo magma, en menor o mayor volumen.


Escenarios:

Se plantean como posibles los siguientes escenarios para los próximos días a semanas, los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

  • a) llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, varios pulsos de actividad eruptiva se materializan varias veces, con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por meses (tipo Tungurahua marzo 2013). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. Durante esa fase eruptiva se pueden producir explosiones de tamaño moderado con caídas de bombas balísticas que alcanzan un máximo de 5 km desde el cráter y pequeños flujos piroclásticos (tipo Tungurahua julio 2013). Adicionalmente se pueden formar lahares (flujos de lodo y escombros volcánicos) secundarios generados por la mezcla del material volcánico con agua de lluvia o por derretimiento de la nieve en la zona alta. En este escenario los lahares podrían ser de tamaño pequeño hasta moderado y afectarían principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. La erupción termina siendo una VEI 2-3. Al momento de la publicación de este informe este es el escenario más probable;
  • b) los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo Cotopaxi junio 1877, Reventador noviembre 2002, Tungurahua agosto 2006) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos pueden alcanzar el pie del volcán. El contacto entre los flujos piroclásticos y el glaciar produce un derretimiento de una parte de este generando lahares que bajan por uno o algunos de los drenajes que nacen en el volcán. Estos lahares serian de tamaño moderado a grande y pueden viajar decenas hasta cientos de kilómetros por los valles de los ríos dejando depósitos de metros hasta decenas de metros de espesor. Adicionalmente se puede producir fuertes caídas de ceniza y lapilli (cascajo) asociada a esta actividad. El espesor del depósito de caída podría alcanzar más de 2.5 cm a más de 50 km del volcán en la dirección principal del viento. En general, a las erupciones paroxismales, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4. Al momento de la publicación de este informe este escenario es menos probable que a);
  • c) no se descarta por completo una disminución de la actividad eruptiva en el caso de que la nueva intrusión de magma no ascienda a zonas superficiales. Sin embargo, en función de los parámetros de monitoreo y a la historia volcánica del Cotopaxi, este escenario es el menos probable.

Estos escenarios pueden ser cambiados de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán.

BB, PM, GP, IM, AA, GV, SH, SV, MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Publicado en Volcanes

Con la coordinación del Ministerio de Turismo, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional y GAD Mejía el día viernes 11 de septiembre del 2015 se realizaron las charlas a los trabajadores de los diferentes establecimientos hoteleros y turísticos que se encuentran en la zona norte del volcán Cotopaxi.

Charlas sobre monitoreo y fenómenos volcánicos

Foto 1. Charlas por parte del personal del IGEPN, MINTUR, GAD MEJIA a los trabajadores de los establecimientos hoteleros y turísticos de la zona Norte del Volcán Cotopaxi. La exposición se realizó en Chilcabamba Eco Lodge.

 

Los temas que se dieron a conocer fueron los siguientes:
* Métodos de monitoreo del volcán Cotopaxi:
    Sísmico
    Deformación
    Geoquímica
    Satélites
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    Observaciones Visuales y sobrevuelos
* Los fenómenos Volcánicos
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    Balísticos
    Flujos de lodo
    Flujos de lava
    Flujos Piroclásticos
    Avalancha de escombros
* Estado Actual del Volcán
* Escenarios frente a una posible erupción del volcán

Por parte del IGEPN se contestaron todas las dudas que manifestaron los asistentes, todo con el fin de indicar a las personas cómo se debe convivir con un volcán activo en la zona.

Charlas sobre monitoreo y fenómenos volcánicos

Foto 2. Explicación por parte del personal del IGEPN a) Sector de Santa Ana b) Sector de Chilcabamba.

 

Adicionalmente personal de turno del Observatorio del Volcán Tungurahua acompañaron al Sr. Carlos Sánchez dueño del lugar turístico conocido como LA CASA DEL ÁRBOL en Baños y vigía del volcán Tungurahua desde 1999, quien compartió todos sus conocimientos y experiencias sobre como conllevar la activación de un volcán y los fenómenos volcánicos frente a la visita de los turistas internacionales y nacionales.

Charlas sobre monitoreo y fenómenos volcánicos

Foto 3. El sr. Carlos Sánchez vigía del volcán Tungurahua y propietario de la CASA DEL ÁRBOL ubicada en Baños a 3 km en línea recta del crater del volcán, quien dio sus experiencias sobre el proceso de erupción del volcán Tungurahua y cómo a podido “vender” este atractivo turístico a los visitantes extranjeros y nacionales.

 

El objetivo de estas charlas es que el personal de los establecimientos cercanos al volcán conozca todos los términos técnicos, fenómenos volcánicos y así se familiaricen con ellos y puedan trasmitirlos a los turistas para que de esta manera no sean víctimas de la desinformación y aprendan a vivir con un volcán activo en la zona. Estas actividades se replicaran tanto en la comunidad de la zona como en la parte sur del volcán por parte de las instituciones involucradas.

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Como parte del monitoreo continuo que realiza el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional en el volcán Cotopaxi, los técnicos: Silvia Vallejo, Freddy Vásconez, Marco Almeida y Francisco Vásconez miembros del IG acamparon en el flanco sur-oriental del Volcán Rumiñahui los días 12 y 13 de septiembre con el fin de realizar observaciones e imágenes térmicas del volcán Cotopaxi.

Monitoreo térmico y visual en el volcán Cotopaxi

Figura 1. Personal del IG-EPN acampa en el flanco suroriental del Volcán Rumiñahui para realizar trabajos de monitoreo térmico y visual. Al fondo se aprecia el volcán Cotopaxi con una emisión débil de vapor y gases con contenido bajo de ceniza dirigida hacia el suroccidente. Fotografía: FJ. Vásconez (12/09/2015) – IG-EPN.

Realizar monitoreo desde un lugar tan cercano al volcán permite identificar cualquier cambio mínimo en la actividad superficial, sean estos: sonidos, cambios en los niveles energéticos, contenido de ceniza y dirección de las emisiones y/o cambios en las temperaturas de las fumarolas ya existentes en el volcán.

Monitoreo térmico y visual en el volcán Cotopaxi

Figura 2. Campamento en donde se pernoctó. Al fondo se aprecia la silueta del volcán Rumiñahui. Fotografía FJ. Vásconez (12/09/2015) – IG-EPN.

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Escuche la entrevista completa sobre el informe especial del  volcán Cotopaxi, realizada hoy lunes 14 de septiembre en Radio Pública del Ecuador (RPE) en el programa La Cabina.

 

 

Entrevista al Dr. Mario Ruiz y a la Msc. Patricia Mothes en Radio Pública

El Dr. Mario Ruiz junto a la MSc. Patricia Mothes y el Ministro César Navas, durante la entrevista.
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Con la coordinación del Ministerio de Turismo, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional junto al Subdirector de Bienestar Turístico, técnicos de la SGR zonal 3, coordinación Zonal 3 del MINTUR, Seguridad Ciudadana del GAD Latacunga y personal del Municipio de Latacunga visitaron los establecimientos hoteleros y turísticos de la zona Sur del volcán Cotopaxi en la Provincia de Cotopaxi.

Visita de campo a las instalaciones turísticas y hoteleras de la zona sur del volcán Cotopaxi

Foto 1. Personal de las instituciones en la visita de campo para recabar información de los lugares turístico en la zona sur del volcán Cotopaxi.

Por parte de los técnicos del IGEPN se expuso en sitio con cada instalación los diferentes fenómenos que podrían afectar estas zonas para los distintos escenarios que puede presentar en el caso de una erupción del volcán Cotopaxi como es la caída de ceniza y de lahares. Los técnicos contestaron las diferentes dudas del personal de las instalaciones y además recalcaron que el IGEPN está trabajado diariamente en el monitoreo del volcán y toda la información es verídica.

Visita de campo a las instalaciones turísticas y hoteleras de la zona sur del volcán Cotopaxi

Foto 2. Explicación por parte de los técnicos del IGEPN a las diferentes instalaciones turísticas y hoteleras que se encuentra en zonas de mayor probabilidad por afectación de fenómenos volcánicos en el posible caso de una erupción del volcán Cotopaxi (créditos: EPN).

Adicionalmente los diferentes miembros de las demás instituciones recolectaron información de cada uno de los establecimientos para poder combatir todos estos rumores que se tiene frente al volcán, aumentar el flujo de turistas y sacar adelante a estos establecimientos como lo está haciendo la provincia de Tungurahua con su volcán. Este trabajo se lo está realizando en la parte Norte y Sur del volcán

Visita de campo a las instalaciones turísticas y hoteleras de la zona sur del volcán Cotopaxi

Foto 3. Personal de la SGR, MINTUR, IGEPN en el sector norte del volcán Chilcabamba dando una explicación sobre la situación actual frente a una posible erupción del volcán. (2 de septiembre del 2015) (Foto: P. Espín IGEPN).

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2015 09 09 ig seg turismo

Patricia Mothes, Directora del área de vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, participó en la reunión organizada por la Ministra de Turismo, Sandra Naranjo, con la finalidad de informar al sector turístico de la provincia de Cotopaxi sobre la situación actual del volcán.

Durante su intervención la vulcanóloga explicó a los asistentes, que el Instituto Geofísico se encuentra monitoreando al Volcán Cotopaxi, las 24 horas durante los 7 días de la semana, realizando un monitoreo permanente de la deformación de la base del volcán con GPS, lo que permite observar el comportamiento térmico del coloso.

En esta reunión estuvo presente el Ministro Coordinador de Seguridad, César Navas y varios representantes de Instituciones públicas y del sector turístico para buscar alternativas que permitan reactivar el turismo en la zona.

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Disminución de la energía sísmica y el tamaño de emisiones de las cenizas. Posibilidad de nuevos pulsos de actividad.

Resumen:
Desde el 5 de septiembre (informe N.- 14) se ha registrado un descenso en los niveles de energía sísmica y en el tamaño y contenido de ceniza de las columnas de emisión del volcán Cotopaxi.  Se destaca la ocurrencia de un sismo de magnitud 3.4 a 4.5 km bajo el cráter del volcán y el progresivo incremento de material juvenil en la ceniza del volcán, el cual tiene como fuente la fragmentación de magma en el interior del conducto.  Esta disminución de la actividad puede ser temporal y podría ser seguida por nuevos pulsos de actividad eruptiva.

Sismicidad:
Desde el Informe Especial N.- 14 emitido el 05 de septiembre, el volcán Cotopaxi ha continuado mostrando un descenso temporal en los niveles de energía sísmica liberada (Fig. 1).  Esta disminución está relacionada a una reducción en las amplitudes del tremor de emisión, las mismas que entre el 22 y el 29 de agosto de este año alcanzaron valores muy altos como se aprecia en la figura 1.

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 1: Los niveles de liberación de energía sísmica registrada desde enero 2015. Se nota que en los últimos 10 días hay una disminución en los niveles de energía sísmica liberada.

 

En los sismogramas se observa que los episodios de tremor son seguidos por periodos de algunas horas de relativo silencio sísmico (Fig. 2).  En estos periodos se observan algunos sismos locales, de los cuales se debe destacar el sismo de las 11h58 (tiempo local) del 7 de septiembre ocurrido a 4.5 km de profundidad bajo la cumbre.  Este evento tuvo una magnitud de 3.4, constituye uno de los sismos de mayor magnitud detectado en el volcán en las últimas semanas.

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 2: Registro sísmico de 07 y 08 de Septiembre 2015.  Se observa que los periodos de tremor están seguidos por tiempos de tranquilidad relativa y el registro de eventos sismicos discretos.  El sismo ocurrido a las 11h58 (tiempo local) del 7 de septiembre es el evento con mayor magnitud registrado en las ultimas semanas en el Cotopaxi (flecha).

 

Entre el 1 y 8 de septiembre se ha registrado un número importante de eventos sísmicos (Tabla 1).  Sus hipocentros están localizados entre 2 a 11 km bajo la cumbre (Fig. 3).  Muchos de estos eventos son tremores, sismos tipo VT (fracturamiento de rocas), LP y VLP (movimiento de fluidos en el interior del volcán).

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Tabla 1: Registro de eventos sísmicos entre 01-08 Septiembre, 2015.

 

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 3: Ubicación hipocentral de los eventos sísmicos registrados en el volcán entre el 8 de Agosto y el 8 de Septiembre, 2015. El sismos de magnitud 3.4 está indicado con la flecha.

 

Caída de Cenizas:
En base de mediciones realizados por personal del IGEPN de la distribución, espesores y pesos de las cenizas que han caído en los alrededores del volcán, se puede destacar que durante la semana pasada, del 28 Agosto al 04 de Septiembre del 2015, la zona más afectada fue la del Parque Nacional Cotopaxi, donde se midieron hasta 2 kilogramos de acumulación de ceniza por metro cuadrado durante este periodo.  Esta zona comprende 9 km2 de superficie.  Mientras la zona con caídas de hasta 200 g/m2 mide aproximadamente 150 km2 (Fig. 4).

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 4: Mapa preliminar del depósito de caída de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 26 de agosto y el 04 de septiembre de 2015.

 

En base a los datos obtenidos se estima que han caído 122,000 m3 de ceniza, calificando que la erupción tiene un nivel de explosividad VEI = 1 (VEI son las siglas del Índice de Explosividad Volcánica, el cual es un referente del tamaño de las erupciones).  Este volumen es alrededor de la tercera parte de lo que cayó en la semana pasada (410,000 m3).  Desde el 14 de agosto del presente, cuando empezó la expulsión del material piroclástico, se ha acumulado en el terreno unos 680,000 m3 de ceniza. Del análisis de las muestras de ceniza se ha encontrado un aumento en la proporción de fragmentos juveniles (provenientes de magma fresco) en la ceniza.

Emisión del SO2:
Los valores de SO2 han bajado en una manera importante.  En la imagen satelital se observa una pequeña nube de este gas magmático.  El tamaño observado en los días anteriores fue 4 a 5 veces mayor en su cobertura (Fig. 5).

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 5: Imagen satelital que muestra la concentración del gas SO2 en la atmósfera el 07 de septiembre del presente. Se observa un descenso en la presencia de este gas.

 

Mediciones termales: El día 9 de septiembre, un grupo de técnicos del IG, con el apoyo logístico del MICS, realizaron un sobrevuelo al volcán en una aeronave Twin Otter de la FAE. Las condiciones de nubosidad durante el vuelo fueron desfavorables, la mayor parte del tiempo el volcán permaneció entre nubes. Sin embargo se pudo realizar mediciones de la columna de emisión, la cual presentaba un contenido moderado a alto de ceniza, elevándose unos 200 a 300 m sobre el cráter, para luego dirigirse hacia el W; las medidas con cámara infrarroja de esta emisión dieron una temperatura (TMA) de 27.1° C (Fig. 6), muy inferior a los 200.3° C medidos durante el vuelo del 3 de septiembre.

Al igual que lo observado durante el vuelo del 3 de septiembre, tampoco en esta ocasión se observaron bloques acompañando a las columnas de emisión, como se pudo observar en las imágenes térmicas durante el vuelo del 26 de agosto. Igualmente se debe indicar que en varios sitios de los flancos se pudo observar la presencia de nuevas anomalías termales en el glaciar, las mismas que no habían sido vistas anteriormente.

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 6: Imagen infrarroja de la columna de emisión, en la que se midió una temperatura máxima (TMA) de 27.1° C.

 

Observaciones Visuales:
En los últimos días se han observado columnas de ceniza que no suben más de 1 km por encima del cráter.  El domingo 06 de Septiembre, las emisiones del volcán tuvieron poco contenido de ceniza y su columna no subió más de 1 km sobre el nivel del cráter (Fig. 7).

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 7: Foto tomada el 06 de Septiembre, 2015, desde el lado norte del cono. Se observa un nivel bajo de la columna eruptiva. Foto: P. Mothes-IGEPN.

 

Durante el vuelo del día 9 de septiembre, de manera similar a lo que se observó en el glaciar del flanco N durante el vuelo del 3 de septiembre, fue notorio observar en el flanco S la presencia de agua y humedad en el contacto del glaciar con la superficie del terreno, desde allí se formaban delgados hilos de agua los que descendían aguas abajo por el flanco  (Fig. 8) hasta los drenajes principales del volcán; adicionalmente se observó que el glaciar se encontraba completamente distorsionado por la presencia de innumerables grietas que lo cruzaban, estas no habían sido vistas con anterioridad, posiblemente esto obedece al descongelamiento del glaciar.

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 8: Foto del flanco S del volcán, en las lenguas terminales del glaciar se observa la presencia de agua y humedad y de delgados hilos de agua que descienden por el flanco. Notar la lengua glaciar cruzada por innumerables grietas (Foto: P. Ramón IG/EPN).

 

Escenarios:
Considerando los datos obtenidos, se plantean como posibles los escenarios 2a y 2b para las próximas semanas, que fueran presentados en el Informe Especial N.- 9 del 21 de agosto del 2015, los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

2a) Llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, varios pulsos de actividad eruptiva se materializan varias veces, con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por meses (tipo Tungurahua). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. La erupción termina siendo una VEI 2-3.

2b) Los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo junio, 1877) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos en su contacto con el glaciar disparan lahares que bajan por uno o todos los tres drenajes que nacen en el volcán.  Estos lahares (flujos de escombros) viajan decenas o cientos de kilómetros por los valles de los ríos y producen depósitos de decenas de metros de altura. A las erupciones paroxísmicas, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4.

Estos escenarios pueden ser cambiados en el futuro de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán.

Conclusiones:
Se ha registrado una disminución en el tamaño de los episodios de tremor, lo cual está relacionado a una disminución tamaño de las emisiones de ceniza.  También se ha observado una disminución en el contenido de ceniza en las columnas de emisión.

La ocurrencia de un sismo de magnitud 3.4 bajo el cráter y los cambios observados en la proporción de material juvenil en la ceniza sugieren que el magma continúa moviéndose lentamente en el interior del volcán.  Por lo indicado, se considera que la disminución de la actividad que se ha observado en los últimos días puede ser temporal y no se puede descartar la ocurrencia de nuevos pulsos de actividad eruptiva.

PM,MR,BB,PR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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