Participación del IG-EPN en el Intercambio Técnico – Científico con el Instituto Nacional De Sismología, Vulcanología, Meteorología E Hidrología de Guatemala (INSIVUMEH)
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) mantiene relaciones de cooperación con observatorios e instituciones de investigación de varias naciones como: EEUU, Francia, Reino Unido, Colombia, Perú, entre otras, lo que permite que su personal esté siempre al tanto de las nuevas técnicas de vigilancia y pueda intercambiar valiosas experiencias con colegas de otras naciones que enfrentan problemáticas similares.
Como parte de las colaboraciones institucionales durante el año 2022 y parte del 2023, se ha impulsado un convenio de colaboración entre IG-EPN y el Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología de Guatemala (INSIVUMEH). Dicho convenido ha sido liderado por el Ing. Darío García de Ecuador y su contraparte, el Ing. Amílcar Roca de Guatemala.
En el marco de este nuevo convenio de cooperación, técnicos del INSIVUMEH viajaron a Ecuador para aprender más sobre el manejo de las redes de vigilancia, entre el 19 y el 23 de junio del año 2023 (Figura 1). Del mismo modo, el Ing. Darío García y el Ing. Iván Tapa tuvieron la oportunidad de viajar a Guatemala del 27 de agosto al 02 de septiembre de 2023, con el objetivo de inspeccionar las estaciones y redes guatemaltecas y ofrecer soporte a nuestros hermanos guatemaltecos. Para ello, recibieron el apoyo de la “Asociación Vivamos Mejor”, que es la encargada de gestionar el “Proyecto de Sistema de Alerta y Vigilancia ante Erupciones Volcánicas” en Guatemala y difundido en Centroamérica. Durante su estancia en Guatemala, se realizó la visita a varias estaciones de monitoreo tectónico y volcánico dentro del país. (Figura 2).
El recorrido por varias de las estaciones de monitoreo de INSIVUMEH permitió a los técnicos del IG-EPN hacer varias sugerencias sobre la aplicación de criterios técnicos, de manera que Guatemala pueda replicar el exitoso modelo de instalación de redes ecuatoriano. También se analizó la importancia de tener una infraestructura de telecomunicaciones propia y de enlaces para cobertura de red de voz, así como con la que cuenta el IG-EPN.
Los técnicos del IG-EPN pudieron observar y evaluar los diferentes métodos de monitoreo aplicados en volcanes como: Santiaguito, Pacaya y Volcán de Fuego, centrando especialmente su atención en las estaciones de monitoreo para flujos de lodo (lahares). Cabe destacar que en Guatemala muchas poblaciones se encuentran muy cerca de los drenajes volcánicos y en áreas de flujos piroclásticos, por lo que el INSIVUMEH ha desarrollado un sistema para que a través de aplicaciones móviles se mantenga a la población informada y se articulen los sistemas de alerta temprana de sus volcanes activos y fallas geológicas.
Este intercambio de conocimiento contribuye de manera activa al desarrollo en el ámbito técnico – científico (tanto para el IGEPN como para el INSIVUMEH) debido a que los equipos de monitoreo usados por ambas instituciones son bastante similares, varios de ellos han sido recibidos por donaciones del “Volcanic Disaster Assistance Program” (VDAP) y del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés); así como también lo son sus grupos de trabajo y la metodología técnica para la detección de amenazas en cada país (Figuras 3 y 4).
Autores: D. García, I. Tapa, D. Sierra
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Participación del IG-EPN en el “Curso de Modelado basado en Física del Magma” en Mendoza - Argentina
La Asociación Latinoamericana de Geodesia Volcánica (GEOVOL) es una asociación sin fines de lucro, que tiene como objetivo impulsar la investigación y el monitoreo en geodesia y deformación volcánica. Esto ayuda al fortalecimiento de las capacidades de los distintos observatorios volcánicos de Latinoamérica a través de la colaboración, intercambio científico, realización de reuniones, talleres y motivación para publicar artículos científicos.
Con el objetivo de ampliar conocimientos y experiencia en el campo del modelamiento de fuente de deformación, los funcionarios del Instituto Geofísico IG-EPN: Fís. Santiago Aguaiza e Ing. Marco Yépez, participaron en el “Curso de modelado basado en física del magma”, realizado en Mendoza – Argentina del 28 de agosto al 01 de septiembre de 2023 (Figura 1).
El evento contó con la participación de miembros de observatorios volcánicos de Latinoamérica, investigadores e instructores de varios países del mundo, incluyendo: Ecuador, Colombia, Perú, Chile, Argentina, Costa Rica, El Salvador, México, Estados Unidos, Guatemala, entre otros. Durante los cinco días que duró la reunión, los participantes adquirieron conocimientos sobre cámaras magmáticas, tamaño del reservorio con sistemas abiertos y cerrados, volumen extruido, modelos de domo, entre otros.
El IG-EPN alienta la participación de su personal en este tipo de capacitaciones, pues permite a los técnicos mantenerse a la vanguardia tecnológica del monitoreo volcánico y buscar oportunidades de financiamiento e investigación conjunta con otros observatorios. Este curso fue realizando gracias al gentil apoyo de VDAP, GEOVOL y la Universidad de UNCUYO -Argentina (Figura 3).
Autores: S. Aguaiza, D. Sierra
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Comunicado 26/06/2023
Comunicamos a nuestros seguidores que, a partir del día 26 de junio de 2023, se realizará una reingeniería de nuestros procesos de comunicación, motivo por el cual no se efectuarán publicaciones en nuestro canal de Facebook, hasta nuevo aviso.
La información sísmica y volcánica se seguirá emitiendo por nuestros canales institucionales oficiales:
- www.igepn.edu.ec
- www.twitter.com/IGecuador
- www.instagram.com/IGEPNecuador
- t.me/SismosVolcanesIGEPN
- www.youtube.com/IGEPNecuador
Recuerda que puedes acceder a todas nuestras redes con un solo link: https://linktr.ee/IGEPNecuador
Desmentido sobre la relación de salida de fluidos del fondo oceánico y un futuro fuerte sismo (Magnitud 9+) en la zona de subducción
En respuesta a los rumores que están circulando en diferentes medios y en especial en redes sociales, en los que se anuncia que la salida de fluidos observados en el fondo marino en las zonas de subducción sería una señal para la ocurrencia de un sismo de fuerte magnitud, lo cual fue presentado en un estudio frente a la costa occidental de Estados Unidos, en la zona de subducción de Cascadia. Los rumores vienen a partir de dos imágenes que se toman de la publicación, con título “Fluid sources and overpressures within the central Cascadia Subduction Zone revealed by a warm, high-flux seafloor seep” (https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add6688). En esta publicación, se hace un análisis sobre la fuente de proveniencia de los fluidos y NO se establece ninguna relación de causa-efecto para la generación de un terremoto de fuerte magnitud.
Se debe aclarar que la salida de fluidos en el fondo marino ha sido frecuentemente reportada desde hace varias décadas. Esta salida de fluidos ha sido observada tanto en las zonas de expansión, donde nueva corteza oceánica se está generando y la circulación de fluidos genera las conocidas fumarolas negras (ejemplo: https://www.youtube.com/watch?v=qubPh0n7XlQ). También, la salida de fluidos ha sido observada en sitios donde la corteza oceánica está siendo consumida (zonas de subducción) es decir, donde una corteza oceánica se mete por debajo de otra placa, como es el caso que ocurre frente a las costas de Ecuador, en la que la placa Nazca se sumerge debajo de la placa Sudamericana. En este proceso por un lado la placa Nazca lleva sedimentos, los cuales se pueden ir acumulando y comprimiendo, en lo que se llama el prisma de acresión, en el borde de la placa Sudamericana, esta compresión causa compactación de los sedimentos y a su vez sobrepresión de los mismos. Esta es una de las formas por la que los fluidos son expulsados desde el interior de los sedimentos, generando una especie de chimeneas por las que salen los fluidos. Otra fuente de generación de sobrepresión y expulsión de fluidos se relaciona a los fluidos que son asimilados en la corteza oceánica (en las estructuras y minerales) en su viaje hasta la zona de subducción. La corteza oceánica, que se está sumergiendo, va aumentando su temperatura por aumento de la profundidad y libera fluidos a causa de cambios mineralógicos. Estos fluidos migran hacia sectores más superficiales y son liberados desde el piso oceánico.
En los sitios de la salida de fluidos se forman unas estructuras que se las conoce con el nombre de “pockmarks”, que tienen una forma de pequeños cráteres.
La salida de fluidos se la puede reconocer a través, por ejemplo, de imágenes de las campañas de batimetría, que se realizan con ecosondas multihaz (Figura 1).
Frente a las costas de Ecuador, durante el primer cuatrimestre del año 2022, un proyecto de colaboración Franco-Ecuatoriano-Alemán llevó a cabo una campaña de geofísica marina (http://edumed.unice.fr/data-center/oceano/hiper.php), en la cual detectó varias zonas de salida de fluidos con el uso de una sonda multihaz.
En la actualidad los nuevos estudios están apuntando a que la presencia de fluidos generaría deslizamientos lentos (duraciones de días, semanas o meses) sobre las fallas, lo que implica que no se tendría sismos de fuerte magnitud. Por ende, no hay ningún sustento para decir que la salida de fluidos es un premonitorio para la ocurrencia de un fuerte terremoto.
S. Vaca
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Entrenamiento y actualización de conocimientos de usuarios ENVI por técnicos del IG-EPN
Funcionarios del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) asistieron el 30 de marzo del presente año a un entrenamiento y actualización de conocimientos de usuarios ENVI por técnicos del GeoSpace Solutions, lo cual nos permitió conocer las nuevas tendencias y entrenar con la última tecnología en procesamiento avanzado de imágenes, así como las mejores prácticas y técnicas para optimizar la información.
El evento se realizó en el Centro de Entrenamiento de GeoSpace Solutions, y se recibió charlas sobre Deep Learning para imágenes satelitales, imágenes del satélite Capella que tiene una muy alta resolución, imágenes satelitales ópticas y SAR, softwares para monitoreo de deformación y modelamiento. Además, se vieron ejemplos de imágenes de radar tomados en los últimos días del deslizamiento de Alausí, provincia de Chimborazo, comparando con imágenes tomadas antes y después de esta tragedia reciente.
El entrenamiento del grupo de técnicos se realizó con el objetivo de aprender sobre las últimas herramientas que permiten complementar el estudio de los eventos sísmicos y fenómenos volcánicos en el Ecuador.
S. Aguaiza
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
30 años del fallecimiento de dos técnicos del IG-EPN en el Cráter del Guagua Pichincha: Los peligros de ingresar a un Cráter Volcánico Activo
Han pasado 30 años ya desde el penoso fallecimiento de dos técnicos del IG-EPN en el Cráter del Volcán Guagua Pichincha. El Ing. Victor Hugo Pérez y Egdo. Álvaro Sánchez, ambos miembros del Instituto Geofísico de la EPN, se encontraban en el campo verificando explosiones que se habían reportado en el volcán en días pasados, tras haber permanecido el volcán en relativa calma por más de una década.
El 12 de marzo de 1993, a las 11h46 de la mañana, tiempo local, ocurrió una explosión relativamente pequeña justo en dirección de donde se encontraban los vulcanólogos. La explosión fue detectada con la instrumentación en la sede central del IG-EPN en Quito, tras lo cual se intentó establecer contacto radial con los vulcanólogos quienes lamentablemente ya habían fallecido. No fue sino hasta el día siguiente cuando sus cuerpos pudieron ser recuperados.
A este suceso se suma otra tragedia acaecida unos meses antes el mismo año. La muerte de seis vulcanólogos y tres turistas en el vecino volcán Galeras de Colombia, durante el viaje de campo de un Congreso Científico Internacional organizado por las Naciones Unidas en enero del 1993. Pero esta no fue la primera vez que algo similar sucedía en la región, se tienen registros de que la erupción del Sangay del 12 de agosto de 1976 cobró también la vida de dos científicos de origen inglés que se encontraban en las cercanías del cráter investigando su actividad. Todos estos sucesos nos recuerdan lo peligroso que puede ser ingresar a un cráter volcánico activo.
Las zonas de influencia volcánica son normalmente complejas, por los riesgos inherentes que la actividad de un volcán representa. Dentro de un volcán activo los peligros son varios: Las explosiones, gases nocivos, asfixiantes y venenosos, las altas temperaturas, el riesgo de caídas y los deslizamientos de rocas son solo algunos de los fenómenos a los que uno se expone al ingresar a un cráter volcánico activo.
Los rescates en alta montaña
Los accidentes pueden suceder en cualquier momento y el comportamiento de la naturaleza es casi siempre impredecible, por lo que los cráteres de volcanes activos y los campos fumarólicos suelen estar restringidos al público. Debemos recordar que estas zonas son de difícil acceso, por lo tanto, se sabe que en caso de un accidente la ayuda tardará un mínimo de 2 horas en llegar, lo que en algunos casos pudiera ser muy tarde para salvar la vida de las personas.
¿Qué debemos hacer?
Lo primero es permanecer informados: antes de hacer actividades de camping, andinismo o senderismo debemos informarnos sobre la actividad del volcán y sobre las prohibiciones existentes en la zona que vamos a visitar.
En todo momento debemos seguir las indicaciones de los guardaparques y obedecer la señalética que esté colocada, no salirnos de los senderos y de ser necesario ir en compañía de guías de montaña certificados.
No buscar riesgos innecesarios y no acceder a zonas que parecen inestables o peligrosas.
D. Sierra, A. Vásconez
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Los retos de los cuatro actores
(A continuación se muestra un artículo publicado por el Dr. Pablo Palacios, investigador del IG-EPN. La responsabilidad de las opiniones expresadas en el artículo incumbe exclusivamente a su autor, y su publicación no representa la posición del IG-EPN.)
El proceso eruptivo del volcán Cotopaxi pone en movimiento a varios actores de nuestra sociedad. El cómo nuestra comunidad enfrente este proceso depende de nuestra realidad actual, de los recursos de conocimiento y organización que tengamos durante el momento más intenso de la erupción. ¿Cuál es esta realidad? ¿Cuáles son sus actores?
Durante la erupción de octubre de 1999 del volcán Tungurahua, nuestro país pasaba por una crisis política y económica que generaría una migración de cerca de un millón de ciudadanos entre 1999 y 2007. Atender dicha erupción no fue una prioridad política del momento, por lo que la evacuación de la ciudad de Baños, que duraría cerca de tres meses, fue sólo una acción de respuesta impuesta a la fuerza, no organizada, no un acto consciente planificado de autoridades y ciudadanía. Los baneños regresaron arriesgando su vida y enfrentando a fuerzas militares. El poco apropiado manejo de la crisis, sumado a una erupción de baja intensidad, generó en los baneños una permanente falta de confianza en autoridades y en el Instituto Geofísico, como ente de vigilancia e investigación. Aunque esta actitud evolucionó con el tiempo, muestra la profunda influencia de una crisis política y económica en las acciones requeridas frente a un evento natural que amenaza la vida de la gente, y como tal crisis induce desconfianza en la psique de la población. ¿En qué grado esto puede repetirse en una erupción del Cotopaxi? ¿Son realmente muy distintas las circunstancias actuales a las del pasado? ¿Qué se ha aprendido del Tungurahua y puede ser efectivamente posible aplicar en Cotopaxi?
Nuestro país pasa por una crisis más política que económica, y que se profundiza rápidamente, con causas no muy evidentes para muchos políticos y desapercibidas para esa mayoría cuya urgencia es la supervivencia del día a día. Nuestro país no puede sobrevivir al margen de lo que ocurre en el mundo. Desarrollos tecnológicos, de comunicaciones como el internet, de vacunas como la del COVID y muchos más, muestran nuestra profunda dependencia con una realidad global que nos supera en muchos aspectos. Pero al igual que los beneficios, los problemas del mundo, como el calentamiento global, las cadenas internacionales de narcotráfico y violencia, las migraciones y las crisis políticas de las grandes potencias, también son nuestros problemas. Sin comprender algo de ellos no entenderemos qué nos pasa y nuestras acciones serán erráticas.
La globalización como sueño político económico de finales de los 90 y de la primera década del siglo XXI, por parte de la democracia liberal occidental, está en una crisis que demandará mucha creatividad para reinventarse y afrontar los problemas globales urgentes. Uno de los efectos de esta crisis es el Brexit, la respuesta británica a sus problemas económicos y de migración, con tintes nacionalistas y que retrocede en la construcción de una sociedad global.
Y ahora, la guerra de Ucrania despierta temores de un conflicto global que a más de uno hace pensar en un futuro incierto y si es tiempo de actuar más protegiendo intereses propios que los de todos. Pero nuestros políticos a duras penas vislumbran los efectos de esta realidad en nuestro país. Durante los 44 años de nuestra democracia reciente, hemos sido gobernados por personajes, más que por grupos ideológicos, de izquierda, derecha, centro, y populistas de variados colores. Los discursos sobre la corrupción han servido tanto para llegar al poder como para sacarlos de él. El efecto más notable de estas transiciones en la población es una más arraigada desconfianza en la clase política. Esta clase política es unidimensional y ve su realidad desde los extremos de la línea izquierda-derecha, explotados-explotadores, y no ha sido capaz de reinventarse e incorporar nuevas dimensiones. No ve los problemas del mundo, y no sabe cómo reaccionar frente a ellos. Quizá uno de los más serios sea la corrupción, que está en todos los niveles de interacción social, que permea nuestras relaciones diarias, amenazando con dar espacios de poder lícito a estructuras delictivas organizadas internacionales que acabaría por deteriorar nuestra débil democracia. Es la desconfianza del ciudadano común en los políticos, en sus discursos, y en las instituciones del estado, la que ha venido creciendo durante 44 años, y en estas circunstancias debemos afrontar la fase más intensa de la erupción del Cotopaxi.
Cuando he asistido a reuniones sobre la crisis del Cotopaxi, las preguntas recurrentes han sido ¿en qué creemos?, refiriéndose a información contradictoria que encuentran, y ¿en quién creemos? refiriéndose a políticos con posiciones dispares, o a declaraciones de científicos.
Varias veces son personas que no creen en autoridades ni en instituciones del estado, como el Instituto Geofísico o la Secretaría de Gestión de Riesgos, Gobernaciones, o Alcaldías, y no son pocas las veces que nos ven con sospechas de intereses personales o económicos. Pero también hay personas esperanzadas en lo que podamos hacer, pero atemorizadas por lo que escuchan de tantos otros, en últimas igualmente desorientados. Este ambiente de caos de la psique social es terreno fértil para especuladores, quienes en una mano portan noticias apocalípticas, y en la otra venden soluciones fatuas. Este escenario de desconfianza profunda no se diferencia mucho del que ocurrió ya en 1999 en la erupción del Tungurahua, pero actualmente con medios de difusión más eficaces.
Los medios de prensa, grandes y pequeños, en la mayoría de las ocasiones reproducen información sin contrastar, sin hacer las preguntas que deberían, en parte porque es limitado el periodismo especializado en nuestro país, particularmente en relación con amenazas naturales. Bajo el acierto de afirmar que todos tenemos el derecho de expresión –soy el primero en defenderlo, pero acompañado de responsabilidad– se difunden opiniones variadas y contradictorias justificando ello con la idea de que cada uno tiene su propia verdad, y que éstas deben conocerse, en relación con los eventos que ocurren. Nada más dañino que confundir verdad con opinión para afrontar una crisis. En la ciencia no existe muchas verdades sobre la ocurrencia de un evento, sólo hay una, aunque sea transitoria en la medida que aprendemos. La abundancia de medios y la rapidez con la que se transmite la información es radicalmente superior a las de 1999 y 2015, cuando por primera vez en el siglo XXI el Cotopaxi expulsa ceniza. Y ahora en 2023, periodistas, científicos y autoridades tenemos que bregar con olas de desinformación y distorsiones, acompañadas de ira, miedo, insultos, y luchas que no siempre tienen un norte.
Todos tenemos nuestras batallas. Los ciudadanos en zonas de influencia del Cotopaxi podrían organizarse, independientemente de autoridades locales o nacionales, de modo similar a como lo hicieron las comunidades del flanco occidental del Tungurahua, con resultados muy positivos. Pero la diferencia de escala en el tamaño de la población, la diferencia en recursos que se necesitan, las coordinaciones entre los diferentes sectores son un reto para una respuesta adecuada, especialmente en horas de la noche. Para muchos, aunque con una desconfianza minada por 44 años de decepciones, quizá sea inevitable mirar a las autoridades políticas para afrontar la escala del problema. La batalla de los políticos quizá será más sui géneris, pues tendrán que desvestirse de las banderas políticas que los llevaron al poder, inhibirse de los ataques a políticos pasados, para centrarse en el presente y generar acciones en las que se palpe que trabajan por todos y por un bien común. Y a la fecha actual, para mayo habrá una transición de poderes locales. ¿Qué tipo de políticos vienen? ¿Serán acaso capaces de dialogar con los salientes, aunque no sean de sus propios partidos o movimientos, puesto que ellos algo aprendieron desde octubre pasado cuando inició este nuevo pulso eruptivo de Cotopaxi? ¿Será que los nuevos políticos empezarán de cero en la gestión del riesgo relacionado con el Cotopaxi? Y la batalla del Instituto Geofísico tampoco es simple.
Como todo grupo humano, somos falibles. Nuestros errores nos han impulsado a buscar nuevas formas de comunicarnos, a generar nuevos desarrollos, a investigar nuevos procesos.
Cotopaxi es un nuevo volcán, no hay dos iguales en el mundo, y sin embargo hay similitudes que intentamos explotar al máximo. La vigilancia en tiempo real implica muchos riesgos en comunicación y tanto nosotros como el resto de la comunidad aún tenemos que aprender a identificar nuestros puntos débiles y fuertes.
Vendrán momentos difíciles, enfrentar al Cotopaxi no será simple, no habrá héroes y esperemos que tampoco villanos a final del día. Todos los cuatro actores, el Instituto, las autoridades, los medios y el resto de la comunidad, arriesgamos mucho, pero espero que cuando se despeje la larga noche de ruido, lodo y ceniza, podamos vernos al rostro unos a otros y saber que cada uno contribuyó positivamente, para minimizar los daños y seguir adelante haciendo país. Es tiempo de juntos prepararnos; es tiempo, no sabemos cuánto de él no queda.
Pablo B. Palacios, PhD.
Investigador del Instituto Geofísico
28 de febrero de 2023
La IAVCEI nomina a Patricia Mothes como Miembro Honorario Vitalicio
Durante la Asamblea IAVCEI SA2023 celebrada el 02 de febrero de 2023 en Nueva Zelanda, la Msc. Patricia Mothes, actual Jefa del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), recibió la nominación a ser considerada Miembro Honorario Vitalicio de la IAVCEI (Figura 1). La IAVCEI es la asociación de vulcanólogos más grande y prestigiosa del mundo.
La IAVCEI por sus siglas en inglés significa Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra. La Asociación representa el principal foco internacional para la investigación de volcanes, la mitigación de los desastres volcánicos y la investigación en disciplinas estrechamente relacionadas con la vulcanología.
La nominación de esta distinción se realizó en la Asamblea SA2023 del IAVCEI, con la aprobación y aplausos de cerca de 900 asistentes. Junto a Patricia Mothes, la IAVCEI reconoció con esta distinción este año al Dr. Ray Cas, profesor emérito de la Universidad Monash de Tasmania, al Dr. Lionel Wilson, profesor emérito de la Universidad de Lancaster del Reino Unido y a la Dra. Marta Lucía Calvache, ex-directora del Servicio Geológico Colombiano. Esta distinción fue anunciada y comunicada por el Dr. Patrick Allard, Presidente del IAVCEI y Director de Investigación Emérito del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia CNRS (Figura 2).
Patricia Ann Mothes nació en West Virginia, Estados Unidos, en 1957 y se formó como Geógrafa, para obtener posteriormente su maestría en la Universidad de Austin-Texas, tras lo cual dedicaría su vida a la Vulcanología. Vino a Ecuador en 1986 y se enamoró de su cultura, de sus paisajes, sus tradiciones y sobre todo de sus volcanes, mudándose a vivir permanentemente en Ecuador para trabajar en la Escuela Politécnica Nacional como investigadora y docente.
Patricia es un claro ejemplo de dedicación y amor a la ciencia. Durante su carrera ha escrito más de 150 artículos científicos, más de 10 capítulos de libros y ha presentado más de 80 posters y ponencias en eventos nacionales e internacionales. Adicionalmente, ha encabezado múltiples proyectos de vinculación e investigación a lo largo de su trayectoria.
En 2017, tomando como inspiración su imagen y su característica indumentaria, se hizo el lanzamiento oficial del personaje institucional del IG-EPN: “Patty la Vulcanóloga”. La inclusión de un personaje caricaturesco en el material de difusión permite la transmisión del conocimiento de un modo más amigable y digerible para el público. “Patty la Vulcanóloga” es hoy la protagonista de trípticos, folletos, infografías y diferentes materiales digitales e impresos, pensados especialmente para que los más jóvenes puedan entender los fenómenos sísmicos y volcánicos de forma simple.
D. Sierra, S. Hidalgo, M. Ruiz
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
¿Cómo trabajamos con las muestras de ceniza volcánica?
El 21 de octubre y el 26 de noviembre de 2022 el volcán Cotopaxi produjo dos caídas de ceniza, la primera restringida en la zona cercana al volcán y la segunda, mucho más amplia afectando incluso a la parte sur de Quito.
La ceniza de ambos eventos fue recolectada por personal del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) lo más pronto posible después de las caídas y se inició el proceso de preparación de las muestras para su análisis y posterior interpretación. Este es un procedimiento estandarizado en el que se siguen una serie de pasos para asegurar la calidad de los resultados. Aquí les presentamos cómo trabajamos con la ceniza volcánica.
¿Cómo se recolecta la ceniza volcánica?
Tenemos al menos dos posibilidades:
1.- Toma de muestras directamente sobre las superficies afectadas: Lo ideal es recoger la ceniza depositada sobre una superficie previamente limpia. Por ejemplo, sobre un techo limpio, sobre el capó o el parabrisas de un vehículo limpio, u otro. Es importante medir el área de recolección para calcular la carga (masa de ceniza por unidad de área, típicamente expresado en kg/m2 o g/m2). Si el depósito tiene más de 1 mm de espesor, también se puede medir este parámetro (Figura 1).
2.- Toma de muestras en cenizómetros: El personal del IG-EPN ha diseñado recolectores especiales de ceniza llamados cenizómetros (Bernard, 2013). Se han instalado cenizómetros en zonas cercanas a volcanes activos y también en todo el territorio ecuatoriano gracias a la Red de Observadores Volcánicos del Ecuador (ROVE). Estos dispositivos ayudan a la medición (espesor, carga y densidad) y recolección de la caída de ceniza y también se utilizan en otros países como Perú, Colombia, Chile, Costa Rica, Nicaragua y Guatemala. Una vez que cae la ceniza, se mide el espesor (hasta 0,1 mm según el modelo) y se recoge el material. Luego se limpia el cenizómetro y queda listo para una siguiente caída. Estos cenizómetros tienen la gran ventaja de permitir el muestreo de la ceniza (aún en caso de eventos con muy poca ceniza emitida) y proteger la ceniza del viento o la lluvia, de tal manera que la muestra que se obtiene es prácticamente inalterada (Figura 2).
Independientemente del método de recolección, la muestra es sellada en una funda plástica y etiquetada para su posterior análisis. La información clave que debe tener la etiqueta es el nombre del lugar de muestreo con las coordenadas GPS (latitud, longitud y altitud), la fecha de recolección y el área de muestreo. Se puede añadir información sobre la humedad, la masa in situ, indicios de alteración o contaminación de la muestra, etc. (Figura 3).
¿Cómo se analiza la ceniza volcánica?
Secado de las muestras: El primer paso del análisis de la ceniza es secar las muestras en una mufla (horno especial de laboratorio) a una temperatura de 40 a 60 °C por 24 a 48 horas dependiendo de su humedad (Figura 4).
Pesado de las muestras: En el segundo paso se pesa la ceniza seca con una balanza electrónica. Esto permite calcular con precisión la carga de ceniza seca en los diferentes sitios de muestreo y determinar si la caída de ceniza es muy leve (<10 g/m2), leve (10-100 g/m2), moderada (100-1000 g/m2), fuerte (1-10 kg/m2) o muy fuerte (>10 kg/m2). El nivel de impacto de la caída de ceniza sobre la agricultura, la ganadería y las infraestructuras depende en gran medida de la carga. Por ejemplo, una caída muy leve no provoca daños significativos en cultivos como la papa y el maíz, mientras que una caída muy fuerte puede provocar su destrucción total (Figura 5).
Tamizado de las muestras: Este ensayo utiliza tamices con aperturas de diferentes diámetros y tiene dos propósitos. En primer lugar, permite obtener la distribución de tamaño de las partículas desde 45 mm hasta 63 µm (0,063 mm). El IG-EPN completa el análisis granulométrico utilizando un analizador de partículas que mide con un láser el tamaño de las partículas entre 5 mm y 30 nm (0,00003 mm). Así se puede clasificar y determinar si la ceniza puede tener afectación a la salud, ya que cuanto más fina es la ceniza, más profundo ingresa en nuestro sistema respiratorio. En segundo lugar, el tamizado separa la ceniza por tamaño, lo cual es necesario para comprender los dinamismos eruptivos, en particular el grado de fragmentación del magma (Figura 6).
Clasificación de la ceniza: Se selecciona una o más fracciones de un tamaño representativo de la muestra de ceniza para observarlas con un microscopio binocular (Figura 7). Para facilitar el análisis primero se lava las fracciones deseadas en un baño de ultrasonido para que los granos estén perfectamente limpios. El análisis con el microscopio binocular permite identificar los componentes de la ceniza. La ceniza volcánica puede tener material juvenil (el cual representa directamente al magma que está generando la actividad volcánica), material accidental (que proviene típicamente del conducto volcánico y se ha acumulado durante erupciones pasadas), material híbrido (proveniente de la interacción del magma con el sistema hidrotermal del edificio volcánico), entre otros (Figura 8).
Separación de la ceniza: Se escoge bajo el microscopio binocular los granos de material juvenil con el fin de identificar las características del magma que está produciendo la actividad volcánica. El material juvenil tiene un aspecto fresco (sin ningún tipo de alteración), brillo vítreo, es angular y generalmente presenta vesículas (estructuras redondeadas que se forman debido a la presencia de burbujas de gas en el magma; Figura 9).
Análisis textural de la ceniza: Los granos seleccionados se pueden analizar en un microscopio electrónico de barrido (SEM=Scanning Electron Microscope) o, para mayor precisión, pueden ser pegados con una resina especial sobre un soporte que permitirá su análisis en un instrumento llamado microsonda electrónica (EMP= Electron microprobe). Como no existe este tipo de instrumento en el Ecuador, el IG-EPN envía los granos seleccionados al Laboratorio Magmas y Volcanes en Clermont-Ferrand, Francia, donde nuestros colegas y colaboradores preparan las muestras en los soportes, las pulen y las cubren con una capa de carbono para que se pueda realizar el análisis puntual por bombardeo de electrones a la muestra. Este instrumento permite tomar imágenes de altísima resolución de los granos de ceniza analizados y comprobar su carácter juvenil (Figura 10).
Análisis químicos de la ceniza: la microsonda electrónica permite además obtener la composición química del vidrio volcánico y de los minerales de la ceniza. Estos resultados se grafican en diferentes diagramas para clasificar al magma en función de su composición química, y para compararla con composiciones del mismo volcán u otros volcanes de similar comportamiento. Esto permite determinar la naturaleza del magma y aporta a la generación de los escenarios eruptivos (Figura 11).
Condiciones pre-eruptivas del magma: Con las composiciones del vidrio de la matriz y de los minerales se puede aplicar geotermómetros y geobarómetros especializados (Putirka, 2008) que permiten calcular la temperatura y otros parámetros, a los cuales se encontraría el magma en el reservorio o cámara magmática. En este caso las temperaturas calculadas en base a estas composiciones están entre 850 y 1050 °C.
El IG-EPN seguirá recolectando la ceniza proveniente del Cotopaxi con el fin de entender de mejor manera el origen del magma responsable de la actividad volcánica actual y de generar escenarios eruptivos acordes con sus características.
Estos análisis de alta precisión son posibles gracias a la colaboración que el IG-EPN mantiene con el Instituto Francés de Investigación para el Desarrollo (IRD), el Laboratorio Magmas y Volcanes de Clermont-Ferrand y el Departamento de Geología de la EPN.
Referencias
- Gaunt, H. E., Bernard, B., Hidalgo, S., Proaño, A., Wright, H., Mothes, P., et al. (2016). Juvenile magma recognition and eruptive dynamics inferred from the analysis of ash time series: The 2015 reawakening of Cotopaxi volcano. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 328, 134–146. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2016.10.013
- Hidalgo, S., Battaglia, J., Arellano, S., Sierra, D., Bernard, B., Parra, R., et al. (2018). Evolution of the 2015 Cotopaxi eruption revealed by combined geo- chemical and seismic observations. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 19. https://doi.org/10.1029/ 2018GC007514
- Putirka, K. D. (2008). Thermometers and barometers for volcanic systems. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 69(1), 61–120. https://doi. org/10.2138/rmg.2008.69.3
P. Samaniego, J.L. Devidal, F. Schiavi
Centre national de la recherche scientifique
Institut de Recherche pour le Développement
Laboratoire Magmas et Volcans
Université Clermont – Auvergne
Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand
D. Narváez
Departamento de Geología
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