Campaña de gravimetría en el volcán Cotopaxi
Entre el 06 y 09 de marzo de 2023, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron una nueva campaña de mediciones de gravimetría en el volcán Cotopaxi. Estas campañas se realizan periódicamente para evaluar cambios internos en el volcán, los resultados se complementan con el resto de los parámetros de monitoreo que se vigilan permanentemente en el volcán como son la sismicidad, deformación, desgasificación y emisiones de ceniza.
El IG-EPN con el objetivo de aplicar la mejor tecnología y ciencia para monitorear la actividad del volcán, realiza mediciones de gravimetría, las cuales permiten estimar parámetros como: movimiento de magma, volumen de magma, profundidad y distancia desde el punto de medida y densidad del magma.
Las mediciones se realizaron en los flancos occidental, oriental, refugio sur y cerca a la entrada del Parque Nacional Cotopaxi.
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional extiende un profundo agradecimiento al personal de Aglomerados Cotopaxi S.A., que apoyaron a los técnicos del IG-EPN para realizar esta tarea. Adicionalmente, agradece al Parque Nacional Cotopaxi.
Salgado J., Córdova M.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Entrega oficial del Mapa de Amenaza Volcánica del volcán Sumaco
El pasado viernes 10 de marzo en el Centro Cultural Pedro Vicente Maldonado del Instituto Geográfico Militar se realizó la presentación de la Primera Edición del Mapa de Amenaza Volcánica del volcán Sumaco. Este mapa es el resultado de un largo trabajo de investigación conjunta en la que participó el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), el Instituto Geográfico Militar (IGM) y la Secretaria Nacional de Gestión de Riesgos (SNGR).
Un mapa de Amenaza Volcánica constituye un insumo integral que muestra las zonas de posible afectación por los fenómenos eruptivos asociados a la actividad de un volcán específico. Los fenómenos eruptivos que son generados comúnmente por los volcanes en el Ecuador continental son: caídas de ceniza y proyectiles balísticos, flujos piroclásticos (corrientes de densidad piroclásticas), flujos de lava, domos de lava, flujos de lodo o lahares, avalancha de escombros, emisión de gases y actividad sísmica.
Este nuevo mapa integra los nuevos descubrimientos de este volcán, cuyas evidencias de sus erupciones volcánicas más recientes permitió conocer que experimentó al menos seis eventos explosivos de pequeña magnitud durante los últimos 360 años.
Este documento está destinado a las autoridades, a la planificación urbana y a los académicos y educadores, para enfrentar de mejor manera las amenazas volcánicas que se presentan en sus alrededores, donde hay varias poblaciones asentadas y municipalidades cercanas, el nacimiento de algunos ríos importantes, como el Suno y el Hollín, zonas de producción agrícola, complejos turísticos e infraestructura relacionada con la extracción de petróleo.
Descarga
En el siguiente link se puede descargar la versión digital: https://www.igepn.edu.ec/sumaco-mapa-de-amenza-volcanica
Para descargar la memoria técnica del mapa se puede acceder al siguiente link: https://bit.ly/420e69i
AGRADECIMIENTOS:
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional expresa sus agradecimientos:
• Al Ing. Edgar Chulde, técnico de la SNGR-CZ2 por la colaboración en el trabajo de campo desarrollado en las zonas aledañas al volcán Sumaco.
• Al Instituto Geográfico Militar por el aporte de la base cartográfica, la colaboración en el diseño e impresión del mapa.
• Al Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) por la colaboración técnica.
• A los guías comunitarios del volcán Sumaco por su valioso acompañamiento en los trabajos de campo.
• A la Escuela Politécnica Nacional, a través del Proyecto de Investigación PIGR-19-12 “Estudio, identificación, caracterización y evaluación de los productos eruptivos del volcán Sumaco”, ejecutado entre los años 2020 y 2022.
• Adicionalmente, se agradece a las instituciones y personas por proveer los códigos numéricos para la realización de las simulaciones de los fenómenos volcánicos considerados en este volcán.
Salgado J., Córdova M.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Charlas Informativas sobre el estado del volcán Cotopaxi en el SRI
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) es la entidad oficial a cargo del monitoreo de fenómenos sísmicos y volcánicos en nuestro país, y en este 2023 cumple 40 años desarrollando esta tarea con constancia y profesionalismo. Desde mediados de octubre del año pasado, el volcán Cotopaxi experimenta un nuevo proceso eruptivo, que si bien por ahora se ha mantenido en baja magnitud, ha provocado algunas caídas de ceniza que alcanzaron incluso la ciudad de Quito.
Este nuevo proceso eruptivo ha generado mucha incertidumbre y dudas entre la población; el IG-EPN, fiel a su misión, se siente comprometido a informar y dar a conocer a la ciudadanía lo que está pasando con el volcán. El viernes 03 de marzo de 2023, gracias a la Coordinación del Servicio de Rentas Internas (SRI) se dio una charla sobre el volcán y los mapas de amenaza volcánica en la Plataforma Gubernamental Norte, en la capital de los ecuatorianos.
El objetivo de este tipo de charlas es mantener informada a la población sobre la actividad del volcán Cotopaxi, y ayudar a que estén preparados en caso de que el volcán llegase a generar una erupción grande, similar a la que ha sido plasmada en los mapas de amenaza (1877).
Para conocer los mapas de amenaza visita:
- Mapa interactivo de Amenazas Volcánicas: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
- Para descargar los mapas de Amenaza Volcánica en formato PDF: https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica
El evento contó con la intervención del Msc. Edwin Telenchana, del área Vulcanología, quien habló del estado actual del volcán. Posteriormente, se procedió a una explicación de los mapas de peligros y a continuación se prosiguió con un conversatorio abierto dirigido por el Dr. Daniel Sierra, también del área de Vulcanología, donde los técnicos respondieron las dudas de los asistentes. En total se estima que hubo cerca de 80 participantes.
Finalmente, los técnicos se reunieron con representantes del departamento de Seguridad y Salud Ocupacional del SRI, para ofrecerles directrices e información que pudiera ser de utilidad para mejorar y complementar su plan institucional de emergencias y promover que cada empleado del SRI se informe y elabore su propio plan familiar de emergencia.
D. Sierra, E. Telenchana
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
¿Cómo se califica la actividad de los volcanes en Ecuador?
Con los volcanes Cotopaxi, Reventador y Sangay en erupción (Fig. 1) y varios más que a veces presentan agitaciones internas y fumarolas en superficie, es importante calificar su actividad acorde a los resultados de la vigilancia volcánica. El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), como ente oficial de la vigilancia volcánica en Ecuador, ha desarrollado un sistema basado en varios parámetros para caracterizar la actividad interna y superficial de los volcanes ecuatorianos. Como cada volcán tiene características propias, los niveles de “actividad interna” y “actividad superficial” no son idénticos para todos. A continuación, se describe de manera general cómo se califica la actividad de los volcanes ecuatorianos.
La actividad interna
La actividad interna de los volcanes ecuatorianos es evaluada con varias técnicas o ciencias que tienen como objetivo detectar la presencia y el movimiento de fluidos (magma o gas) dentro del edificio volcánico. La principal herramienta utilizada a nivel mundial y para el Ecuador es la sismología, que permite detectar y caracterizar fenómenos de diferentes tipos (sismos relacionados a apertura de fracturas, movimiento de fluidos, vibraciones sostenidas), mediante el uso de sismómetros ubicados en los flancos del volcán. También se utilizan las técnicas de geodesia, que permite observar cambios en la forma del volcán (inflación o deflación) con el uso de GPS continuos de alta resolución e inclinómetros. Existen otras técnicas complementarias, como por ejemplo la gravimetría, pero éstas (sismología y geodesia) son las más importantes para el diagnóstico de la actividad interna (Tabla 1).
Actividad superficial
La actividad superficial se relaciona con los productos emitidos por el volcán; igualmente se utilizan varias técnicas para detectar y caracterizar los fenómenos observados en superficie. Las emisiones de gas son cuantificadas gracias a instrumentos en el campo (DOAS, Multigas) y satélites. Las emisiones de ceniza son identificadas y caracterizadas en las imágenes de las cámaras instaladas en la cercanía del volcán y también desde satélites. Las explosiones son detectadas mediante el uso de sensores acústicos instalados en el campo. El calor emitido por los fenómenos volcánicos (proyectiles balísticos, flujos de lava o piroclásticos) es evaluado con cámaras de rango infrarrojo y desde satélites. Finalmente, los lahares son detectados mediante redes de sensores sísmicos, acústicos y cámaras.
El IG-EPN califica la actividad superficial en función de un conjunto de parámetros de vigilancia y fenómenos en superficie (Tabla 2).
¿Qué significa la tendencia?
Adicionalmente se califica la tendencia de esta actividad en base a su evolución a corto plazo (días a semanas). La tendencia sin cambio significa que no se observan cambios significativos, mientras que las tendencias ascendente o descendente indican que los parámetros de vigilancia han experimentados una aceleración o desaceleración en los últimos días. La tendencia es más variable que los niveles de actividad ya que dentro de un nivel pueden producirse frecuentes altos y bajos (Fig. 2).
¿Por qué decimos que la actividad superficial actual del Cotopaxi es moderada y al mismo tiempo que la erupción es pequeña?
Es importante no confundir el nivel de actividad superficial y el tamaño de la erupción. Desde el 21 de octubre de 2022, el volcán Cotopaxi ha empezado un nuevo periodo eruptivo. La actividad superficial del Cotopaxi ascendió de un nivel de actividad superficial bajo (solo columnas de gas <1 km sobre el nivel del cráter) a moderado (columnas de emisión de gas y ceniza <3 km sobre el nivel del cráter, caída de ceniza a nivel cantonal como único fenómeno volcánico que repasa los límites del cráter, anomalías térmicas limitadas a la zona del cráter). Sin embargo, el hecho de que el tamaño de esta erupción sea calificado como pequeño puede causar confusión.
Para entender esta diferencia debemos conocer la escala más utilizada a nivel mundial para calificar el tamaño de una erupción explosiva, el cual es el Índice de Explosividad Volcánica (VEI, por sus siglas en inglés) definido por Newhall y Self en 1982 (Fig. 3).
Este índice tiene como principales criterios el volumen de material piroclástico (fragmentos de magma y rocas de tamaño de ceniza, lapilli y bloques). Una erupción con un volumen inferior a 0.00001 km3 de material emitido (equivalente a 1 428 volquetas de 7 m3 o 4 piscinas olímpicas) tiene un VEI de 0 y es calificada como no-explosiva.
Una erupción con un volumen de 0.00001 a 0.001 km3 de material emitido tiene un VEI de 1 y es calificada como pequeña. La erupción actual del Cotopaxi ha emitido aproximadamente 0.00017 km3 hasta el mes de febrero de 2023 lo que permite calificarla con VEI de 1.
Por otra parte, una erupción con un volumen de 0.001 a 0.01 km3 de material emitido corresponde a un VEI de 2 y es calificada como moderada. Durante la erupción de 2015, el Cotopaxi emitió aproximadamente 0.0012 km3 de material lo que permitiría calificar su erupción como VEI de 2 (Bernard et al., 2016). Según estudios recientes, la erupción del 26 de junio de 1877 que tiene un VEI de 3 que la califica como una erupción moderada a grande mientras que la erupción del Cotopaxi del 30 de noviembre al 2 de diciembre 1744 tiene un VEI de 4 y se califica como una erupción grande (Pistolesi et al., 2011). Hay que indicar que en tiempos pre-históricos (antes de 1532, con la llegada de los españoles) ocurrieron erupciones muy grandes con VEI de 5 y 6 en el Cotopaxi (Hall y Mothes, 2008).
El Cotopaxi atraviesa un nuevo proceso eruptivo y lo más importante es permanecer informados y prepararse. Conoce el mapa de potenciales amenazas en caso de una erupción moderada a grande del Volcán Cotopaxi. ¿Dónde queda tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿La escuela de tus niños?
Explora el mapa interactivo: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
Encuentra información importante sobre qué hacer frente a una erupción: https://alertasecuador.gob.ec/
Referencias
- Bernard, B., Battaglia, J., Proaño, A., Hidalgo, S., Vásconez, F., Hernandez, S., & Ruiz, M. (2016). Relationship between volcanic ash fallouts and seismic tremor: Quantitative assessment of the 2015 eruptive period at Cotopaxi volcano, Ecuador. Bulletin of Volcanology, 78(11), 80. https://doi.org/10.1007/s00445-016-1077-5.
- Hall, M., & Mothes, P. (2008). The rhyolitic–andesitic eruptive history of Cotopaxi volcano, Ecuador. Bulletin of Volcanology, 70(6), 675–702. https://doi.org/10.1007/s00445-007-0161-2.
- Newhall, C. G., & Self, S. (1982). The volcanic explosivity index (VEI) an estimate of explosive magnitude for historical volcanism. Journal of Geophysical Research: Oceans, 87(C2), 1231–1238. https://doi.org/10.1029/JC087iC02p01231.
- Pistolesi, M., Rosi, M., Cioni, R., Cashman, K. V., Rossotti, A., & Aguilera, E. (2011). Physical volcanology of the post–twelfth-century activity at Cotopaxi volcano, Ecuador: Behavior of an andesitic central volcano. Geological Society of America Bulletin, 123(5–6), 1193–1215. https://doi.org/10.1130/B30301.1.
B. Bernard, D. Sierra
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
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Charlas de Difusión ante una posible erupción del volcán Cotopaxi para la UFA-ESPE
Los días 15 y 16 de febrero de 2023, gracias a la gentil invitación del Crnl. C.S.M. Víctor Villavicencio, PhD. Rector de la Universidad de las Fuerzas Armadas, personal del Instituto Geofísico de le Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) acudió a la sede principal de la Universidad en el Valle de Los Chillos para realizar charlas informativas sobre las tareas de vigilancia que desempeña el IG-EPN dentro del contexto actual de la erupción del volcán Cotopaxi.
Durante el evento, organizado por la ESPE, se realizaron 6 jornadas de conferencias con diversos expositores. El Ing. Mario Cruz, MSc (ESPE) trató la temática de “El Planeta Tierra”, el Ing. Marco Almeida habló sobre “Vigilancia, Evaluación de la Amenaza y Pronósticos Eruptivos del Volcán Cotopaxi”, el Dr. Oswaldo Padilla (ESPE) disertó sobre “Una Vista en el Tiempo y el Territorio”, así como la Unidad de Seguridad Integrada de la ESPE, el Tcrn. S.P. David Molina y la Psicóloga Jenny Artieda abordaron la temática de los planes de contingencia ante un posible incremento de la actividad del coloso.
El evento contó con el realce de funcionarios, directivos y estudiantes de las diferentes facultades de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE. Además, a lo largo de toda la jornada, la información fue distribuida a un aproximado de más de 2500 asistentes.
El volcán Cotopaxi atravesó un periodo eruptivo que se extendió a lo largo de 2015 y, tras unos años de relativa calma, ha retomado su actividad desde mediados de octubre de 2022. La actividad que presenta el Cotopaxi es por el momento de baja magnitud, pero ha puesto en alerta a todo el país.
El IG-EPN continúa vigilando la actividad del volcán Cotopaxi con el fin de entender su comportamiento y la evolución de su erupción. Al momento de la emisión de este reporte, la actividad del Cotopaxi es Superficial e Interna Moderada con Tendencia Sin Cambio.
Lo más importante es permanecer informados por fuentes oficiales. Conoce el mapa de potenciales amenazas en caso de una erupción grande del volcán Cotopaxi. ¿Dónde queda tu casa? ¿Tu lugar de trabajo? ¿La escuela de tus niños? Explora el mapa interactivo de Amenazas Volcánicas del Cotopaxi: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
Encuentra información importante sobre qué hacer frente a una erupción del volcán Cotopaxi: https://alertasecuador.gob.ec/
M. Almeida, M. Córdova, D. Sierra
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
¿Qué se esconde detrás de los reportes de ruidos y vibraciones en las provincias sur occidentales de la Costa Ecuatoriana?
Los pobladores del Cantón Las Naves, provincia de Bolívar, reportan haber escuchado ruidos extraños similares a cañonazos, bramidos y vibraciones que vienen desde gran distancia y estremecen el suelo. Pero no son los únicos, otras poblaciones del litoral ecuatoriano en Guayas y Los Ríos han reportado percibir estos ruidos también desde aproximadamente agosto de 2022. Todos se preguntan ¿a qué se deben estos ruidos?
El IG-EPN investiga
En septiembre de 2022 se hizo una inspección técnica en el Cantón Naranjal, provincia del Guayas, mediante la instalación de 3 sensores sísmicos y un arreglo de sensores de infrasonido. Se detectó que la principal fuente de los ruidos era la actividad explosiva del volcán Sangay, y una segunda fuente en la dirección de Camilo Ponce Enríquez, seguramente asociada a la actividad minera.
Puedes encontrar el Reporte de la inspección técnica en el Cantón Naranjal en el siguiente enlace: https://bit.ly/3FnvIAZ
A fines de enero de 2023, nuevamente el IG-EPN realizó una inspección, esta vez en el cantón Las Naves, provincia de Bolívar, dónde se realizó la instalación de un sensor sísmico banda ancha que registró datos durante las noches del 27 y 28 de enero de 2023 (Figura 1).
La población estaba consternada pues los sonidos se habían vuelto frecuentes y se atribuyeron a la actividad de la empresa minera Curimining; sin embargo, esta empresa continúa en fase exploratoria y no ha empezado ningún tipo de extracción de los minerales aún, por lo cual hasta ahora no realizan explosiones ni voladuras de ningún tipo.
El resultado del estudio fue el mismo que en Naranjal: el origen de los ruidos en la tierra coincide con la actividad explosiva del volcán Sangay (Figura 3). Como se observa en la figura, la correspondencia entre las explosiones del volcán Sangay y los registros en la estación temporal (NAVE) es muy buena, se ve un buen paralelismo entre las explosiones y el tiempo que a las ondas sonoras les toma llegar hasta dicha localidad, que es aproximadamente 8 minutos.
Reporte de la inspección técnica en el Cantón Las Naves: https://bit.ly/3YadHxk
Un fenómeno ya documentado
La gente se pregunta por qué este tipo de ruidos no se escuchan en las cercanías del volcán, pero si se escuchan en la Costa Ecuatoriana. La respuesta parece recaer en un fenómeno físico que afecta la propagación del sonido. A veces, las zonas cercanas caen en lo que se conoce como zona de sombra, mientras en zonas más lejanas, el viento y la temperatura de las capas atmosféricas favorecen la transmisión del sonido en ciertas direcciones. Este fenómeno ha sido ampliamente descrito en la literatura y se pueden encontrar buenos ejemplos en los artículos de Fee et al., 2010 y 2013.
La actividad del volcán Sangay
El volcán Sangay ha presentado actividad eruptiva semicontinua desde el año de 1628 (Hall, 1977). Tiene un largo historial de eventos, incluyendo fuertes emisiones de ceniza, explosiones e incluso se sabe que en agosto de 1976 una erupción del volcán Sangay mató a dos científicos que se encontraban haciendo trabajos de reconocimiento cerca al cráter. Se sabe también por las crónicas que, en las erupciones de 1829, 1919, 1941 y 1959, la actividad del volcán fue escuchada en varias zonas de Guayas y en la ciudad de Riobamba, así que parece que estos fenómenos acústicos no son algo nuevo.
Pero si el volcán Sangay ha estado activo tanto tiempo, ¿por qué escuchamos estas explosiones apenas hoy?
La respuesta a esta duda se encuentra en la actividad del volcán en las últimas dos décadas. La actividad era relativamente baja a inicios de la década de los 2000, pero se ha intensificado sobre todo desde el año 2019 (Vásconez, et al 2022). Si observamos la figura 5, notaremos como la actividad se va haciendo más intensa en los últimos años.
Para enero de 2022, el conteo de explosiones diarias del volcán Sangay supera en promedio los 105 eventos por día. Entonces, si las condiciones climáticas lo permiten y el ruido ambiental es bajo, seguramente se podrán escuchar estas explosiones y bramidos en zonas distales.
¿Por qué la actividad parece más intensa en la noche?
En realidad, la actividad del volcán Sangay es constante y es independiente de si es de día o es de noche. Pero en las noches la actividad antrópica (humana) es más baja, hay menor circulación vehicular, menos actividad comercial, menos uso de maquinaria, etc. En general, podríamos decir que en la noche el silencio que existe nos hace más receptivos a este tipo de fenómenos. Hay que indicar que las explosiones ocurren por igual en la noche y en el día y muchos de los reportes que recibimos también son en el día.
¿Estos ruidos se deben al aparecimiento de nuevos volcanes?
En la zona de Sabanetilla los pobladores conocen de la presencia de fuentes termales, pero la ocurrencia de ruidos que “vienen desde los cerros” ha llevado a la gente a preguntarse si es posible la aparición de nuevos volcanes en la zona. La respuesta corta sería: no, no es posible.
El ambiente geodinámico no es el apropiado para la formación de un nuevo volcán, además que este tipo de fenómenos generalmente toman de cientos a miles de años en ocurrir. Los volcanes de edad Plio-Cuaternaria (menores a 5.3 millones de años) aparecen en la Sierra Ecuatoriana entre la cordillera occidental y la zona subandina desde la frontera con Colombia hasta los dos grados sur, siendo el Sangay el volcán más austral del país.
Manifestaciones hidrotermales como las que aparecen en Sabanetilla o en la Comunidad Shuar (Naranjal) son bastante comunes en la zona litoral del país y no están necesariamente asociadas al volcanismo reciente sino más bien al proceso de choque de placas tectónicas que generaron intrusiones de magma millones de años atrás, lo que hace que el gradiente geotérmico sea alto en toda la Cordillera Occidental (es decir, la tierra sigue caliente en el interior).
El Instituto Geofísico de la EPN
Vivimos en un país sismológica y volcánicamente muy activo, así que es común para nosotros tener que convivir con este tipo de fenómenos. Desde 1983, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) es el principal ente investigativo en este campo en el Ecuador.
Para estar siempre al día con la actividad sísmica y volcánica, síguenos en nuestras redes sociales: https://linktr.ee/IGEPNecuador
Referencias Bibliográficas:
- Fee, D., Steffke, A., & Garces, M. (2010). Characterization of the 2008 Kasatochi and Okmok eruptions using remote infrasound arrays. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 115(D2).
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2009JD013621?fbclid=IwAR3Vx9HpdEocHIRaE4cwAZIO2F9Jp4tgEwXC4cL94V5ueYNJHts1AKz3brc - Fee, D., & Matoza, R. S. (2013). An overview of volcano infrasound: From Hawaiian to Plinian, local to global. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 249, 123-139.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0377027312002685?fbclid=IwAR0azI35JZL0V-MPk2lPyf8IZ9zB4HPxyL7XDrYbzpGF9g-YRfPvM--2p8s - Hall, M. L. (1977). El volcanismo en el Ecuador. IPGH, Sección Nacional del Ecuador.
- Vásconez, F. J., Hidalgo, S., Battaglia, J., Hernández, S., Bernard, B., Coppola, D., ... & Vásconez Müller, A. (2022). Linking ground-based data and satellite monitoring to understand the last two decades of eruptive activity at Sangay volcano, Ecuador. Bulletin of Volcanology, 84(5), 49.
https://link.springer.com/article/10.1007/s00445-022-01560-w
D. Sierra, M. Segovia
Corrector de Estilo: G. Pino
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Las obras de mitigación frente a lahares primarios del volcán Cotopaxi, antecedentes y perspectivas.
¿Qué son los flujos de lodo o lahares?
Los lahares son mezclas de agua con sedimentos y escombros de rocas volcánicas, los cuales se desplazan pendiente abajo en los volcanes o laderas. También se los conoce con los nombres de “aluviones” o “flujos de escombros”.
Según el origen del agua existen dos tipos: 1) Los lahares “secundarios”, que son de pequeño tamaño y se producen principalmente cuando las lluvias removilizan el material suelto que está en la pendiente de un volcán y 2) Los lahares “primarios”, que son flujos muy voluminosos que se forman por el derretimiento súbito de importantes secciones del casquete glaciar en caso de una erupción volcánica (Figura 1). Lahares primarios se formaron, por ejemplo, en la última erupción grande del volcán Cotopaxi en el año 1877.
¿Qué son las obras de mitigación?
Por definición, la mitigación significa atenuar o reducir el impacto de una amenaza. Para el caso de los lahares, las obras de mitigación son cualquier estructura cuyo objetivo sea detener los sedimentos del flujo, disminuir su masa, su energía, su velocidad y por ende el impacto que puedan tener al alcanzar una zona poblada.
¿Existen obras de mitigación en nuestro país?
Por supuesto que sí, debido a que el Ecuador es un país muy lluvioso donde a menudo ocurren aluviones. En las quebradas se han construido variadas obras de infraestructura, como barreras, coladeras y canalizaciones instaladas en pequeños drenajes y quebradas (Figura 2). Estas obras están diseñadas para el caso de flujos lodosos, aluviones y lahares de pequeño tamaño, que por lo general no superan caudales de decenas de metros cúbicos por segundo.
Una comparación de volúmenes (el desastre de La Gasca)
El 31 de enero de 2022, un aluvión o flujo de lodo descendió por el sector de La Gasca, en el costado noroccidental de la capital ecuatoriana. Según estudios preliminares, el aluvión fue causado por las fuertes lluvias que ocurrieron esa tarde y noche en el sector. Lodo, escombros, árboles y hasta autos fueron arrastrados por el flujo, causando decenas de víctimas en ese barrio de Quito (Figura 3).
Se ha estimado que ese aluvión tuvo un volumen aproximado de 100 mil metros cúbicos y caudales máximos de entre 100 y 150 metros cúbicos por segundo al llegar a la zona poblada. Las obras de mitigación que existían en esa quebrada resultaron insuficientes y no evitaron la destructividad del flujo (Figura 4).
Los estudios realizados acerca de la erupción de 1877 del volcán Cotopaxi muestran que los lahares primarios tuvieron volúmenes de entre 60 y 80 millones de metros cúbicos en cada uno de los drenajes: Norte, que va en dirección del Valle de los Chillos (ríos Pita y Santa Clara); Sur, en dirección a Latacunga (río Cutuchi) y Oriental, en dirección del río Napo-Jatunyaku (Figura 5). Es decir, el volumen que podría producirse en una erupción del Cotopaxi similar a la de 1877 es 800 veces más grande que el desastre de La Gasca en cada uno de los principales ríos que descienden desde el Cotopaxi.
Para descargar los Mapas de Amenaza del volcán Cotopaxi en formato PDF ingresa a este link: https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-mapa-de-amenza-volcanica
Para visitar el Mapa Interactivo de Amenazas del volcán Cotopaxi visita el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html
¿Qué son los “Sabo Dams”?
Al igual que nuestro país, Japón presenta frecuente actividad volcánica y clima lluvioso, por lo cual los lahares y aluviones son fenómenos frecuentes. Los japoneses son pioneros en las obras de mitigación para lahares. En áreas montañosas, donde estos flujos pueden tener impacto destructivo, los japoneses han diseñado y construido complejos sistemas de "represas de control" (llamadas “sabo dams”) para reducir el impacto de estos fenómenos naturales.
Los “sabos” no son simples represas, en realidad son complejos sistemas de gigantescas barreras, cedazos y mojones distribuidos a lo largo de drenajes peligrosos. Los diseños de los “sabos” son complejos y están pensados no solo en represar el flujo sino en reducir su masa y su velocidad en varias etapas (Figura 6).
Los sabo dams son obras colosales, ingeniosos sistemas de tamices de varios cientos de metros de ancho. A continuación, se muestran unos ejemplos de cómo se ven estos tamices gigantes en el Monte Tokachi, Japón. Estas fotos fueron tomadas en 2017, cuando personal del IG-EPN fue invitado a conocer estas obras de mitigación (Figura 7).
A pesar de su apariencia, estas obras de mitigación fueron diseñadas para contener solamente aluviones y lahares secundarios de tamaño pequeño a moderado, que son producidos por lluvias fuertes como en La Gasca, porque en Japón no hay volcanes que tengan glaciares como el Cotopaxi. Diseñar obras de mitigación para los lahares primarios del Cotopaxi sería algo totalmente fuera de la escala, algo que jamás se ha hecho en el mundo.
Lecciones Aprendidas en Ecuador
El proceso eruptivo del volcán Cotopaxi en 2015 nos dejó lecciones. Los lahares secundarios que bajaron por el volcán rápidamente colapsaron los drenajes cercanos al cono y cubrieron la carretera de ingreso al Parque Nacional Cotopaxi, en varias ocasiones, a la altura de la quebrada Agualongo (Figura 8). Si bien la carretera ya se encuentra habilitada, aún varios años después, la quebrada no ha sido limpiada por completo. El volumen de aquellos lahares fue relativamente pequeño; por ejemplo, el 3 de abril de 2019 se registró el descenso de 40 mil metros cúbicos de material que fueron suficientes para interrumpirla por completo.
En caso de construirse, las obras de mitigación requieren mantenimiento y limpieza continua, para asegurar que estén operativas en caso de emergencia. La ausencia de ese mantenimiento puede provocar que las obras se vuelvan inútiles, como ha ocurrido en la quebrada de Agualongo.
¿Se pueden construir obras de mitigación para el Volcán Cotopaxi?
Se ha estimado que las potenciales pérdidas económicas en caso de ocurrir lahares primarios del Cotopaxi estarían en el orden de 20 a 30 mil millones de dólares. Esto sugiere que se debe considerar invertir en obras de mitigación. Sin embargo, ¿es técnicamente posible? ¿A qué costo? ¿En cuánto tiempo? Como ya se ha expuesto en el texto anterior, las obras de mitigación son una realidad en el mundo y en nuestro país, pero nunca se han diseñado o construido con el objetivo de detener volúmenes de 60-80 millones de metros cúbicos de material. Esto significa que la decisión de hacer esas inversiones tendría una gran incertidumbre debido a la falta de experiencia previa.
Las obras de mitigación toman tiempo en ser construidas, son costosas y requieren un fuerte soporte ingenieril para estar seguros de que su funcionamiento sea adecuado. Las obras de mitigación no son simples represas, son complicados sistemas de contención (como se ve en la Figura 6). Construcciones de ese tipo requieren profundos estudios técnicos e ingenieriles, para los cuales se necesitaría la mejor información científica sobre los lahares primarios del volcán Cotopaxi.
Es una tarea muy difícil evaluar si es posible construir obras de tal magnitud. A inicios de los 2000, técnicos de la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA), vinieron a estudiar el caso del volcán Cotopaxi y considerar la posibilidad de construir estas obras de mitigación. Ellos declararon que es poco viable, por los gigantescos volúmenes que se esperan en una erupción tipo 1877.
Para resumir
Se debe evaluar la posibilidad de construir obras de mitigación ante lahares del volcán Cotopaxi, pero debe hacerse de una manera responsable y basada en estudios técnicos y científicos de alto nivel. Por supuesto, dichos estudios técnicos y la potencial construcción podrían llevar años y la erupción podría llegar antes. Por ahora, no contamos con obras de este tipo, así que es fundamental preparar la respuesta a una emergencia, considerando lo que podemos hacer para reducir nuestras vulnerabilidades. El proceso de disminuir o eliminar la amenaza (los lahares) puede ser un camino largo y complejo.
Por ahora, el conocimiento del mapa de amenazas, las rutas de evacuación y el reconocimiento de sitios seguros son la mejor opción que tenemos para hacer frente a una potencial erupción tipo 1877.
Para saber más sobre rutas de evacuación, sirenas y sitios seguros visita el siguiente enlace: https://alertasecuador.gob.ec/
D. Sierra, A. Vásconez, D. Andrade
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Charlas Informativas en Latacunga sobre el estado del volcán Cotopaxi
El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), es la entidad oficial a cargo del monitoreo de fenómenos sísmicos y volcánicos en nuestro país, y en el 2023 cumple 40 años desarrollando esta tarea con constancia y profesionalismo. Desde mediados de octubre del año pasado el volcán Cotopaxi experimenta un nuevo proceso eruptivo, que si bien por ahora se ha mantenido en baja magnitud, ha provocado algunas caídas de ceniza que alcanzaron incluso a la parte sur de la ciudad de Quito.
Este nuevo proceso eruptivo ha generado mucha incertidumbre y dudas entre la población. El IG-EPN, fiel a su misión, se siente comprometido en informar y dar a conocer a la ciudadanía qué está pasando con el volcán. Es por esto que, a partir del viernes 03 de febrero de 2023, y gracias a la organización y apoyo logístico de la Gobernación de Cotopaxi, se inició un ciclo de charlas semanales dirigidas a la población (Figura 1). Las charlas en principio empezaron en el auditorio de la ESPE, pero se espera que se vuelvan itinerantes, llegando a los barrios y caseríos aledaños al volcán.
El objetivo de las charlas es mantener a la población informada sobre la actividad del volcán Cotopaxi, pero a su vez visibilizar los esfuerzos del IG-EPN en las tareas de vigilancia volcánica. Este esfuerzo busca crear un acercamiento con la comunidad para solventar las dudas de la gente sobre el proceso eruptivo en curso.
El evento inaugural contó con la intervención del Dr. Pablo Palacios, del área de Sismología del IG-EPN, quien habló del estado actual del volcán. La Charla Plenaria la impartió la MSc. Patricia Mothes, quien habló de la historia eruptiva del volcán Cotopaxi. Finalmente, se procedió a un conversatorio abierto donde los expertos pudieron responder las dudas de la ciudadanía.
El ciclo de charlas contó con la presencia del Gobernador de Cotopaxi, Miembros de las Fuerzas Armadas, Secretaría de Gestión de Riesgo, Bomberos y otros distinguidos participantes cuya presencia dio realce al evento.
Para quienes no pudieron asistir al evento, pueden verlo en el siguiente enlace: https://fb.watch/iwXbyWZF8b/
D. Sierra, P. Palacios, P Mothes
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
Inspección en la zona de Las Naves, provincia de Bolívar, por ruidos extraños
Los pobladores del cantón Las Naves, provincia de Bolívar, reportaron haber escuchado ruidos extraños similares a cañonazos que vienen desde una gran distancia y estremecen el suelo y que estos ruidos empezaron hace aproximadamente un mes. Cerca de la zona se encuentra el Proyecto Minero Curipamba, administrado por la empresa “Curimining”. Muchos de los pobladores han manifestado su malestar ante la empresa, pensando que estos ruidos provienen de las actividades mineras.
El proyecto de la empresa Curimining se encuentra aún en fase exploratoria, por lo cual no ha empezado la explotación ni ha realizado ningún tipo de voladuras con material explosivo. La empresa, comprometida con informar a la comunidad y con esclarecer el origen de estos ruidos, solicitó la presencia de los técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) para realizar una inspección (Figura 1).
Fenómenos similares se han reportado ya en los últimos meses; desde septiembre de 2022, habitantes de las provincias de Guayas, Chimborazo y Los Ríos reportaron haber escuchado bramidos, cañonazos y haber sentido estremecimiento de la tierra. El IG-EPN realizó ya un primer estudio en Naranjal y se determinó que la fuente principal de los ruidos eran las explosiones del volcán Sangay.
La gente se preguntaba, ¿cómo es posible que los ruidos de un volcán tan distante puedan escucharse hasta la costa? La explicación parece provenir de la forma en que viajan las ondas sonoras a través de la atmósfera: ciertos patrones de temperatura de la atmósfera ofrecen caminos rápidos para el viaje de las ondas hasta zonas más lejanas y provocan zonas de sombra en la parte más cercana, de manera que los cañonazos no se perciben en la vecindad del volcán pero se escuchan en zonas distales (Figura 2).
Los técnicos del IG-EPN se desplazaron hasta Las Naves y colocaron una estación sísmica temporal en la zona de Barranco Colorado; se espera que los ruidos reportados durante el funcionamiento de esta estación (desde la noche del día 27 de enero hasta el mediodía del 29 de enero) ayuden a esclarecer el origen del fenómeno (Figura 3).
Como parte de la visita, los técnicos del IG-EPN y los miembros de la comunidad se desplazaron hacia la zona de Sabanetillas para inspeccionar una vertiente de agua cercana a dicha localidad. Existe mucha desinformación y rumores en la zona, pues la gente cree que estas manifestaciones de agua termal (sumadas a los ruidos) pudieran deberse al surgimiento de un nuevo volcán o a la probabilidad de que uno de los cerros locales pudiera explotar.
Los técnicos del IG-EPN inspeccionaron la fuente termal, detectando que efectivamente existe una surgente mezclándose con un curso de agua superficial, pero la fuente tiene mayor temperatura, pH y conductividad que el cuerpo de agua circundante. Dado el contexto geológico de nuestro país, el aparecimiento de este tipo manifestaciones hidrotermales es bastante común. Se ha reportado la existencia de varias fuentes termales en la región litoral sin que estén directamente relacionadas con algún tipo de actividad volcánica (Figura 4).
El IG-EPN continúa investigando y los datos obtenidos por el sismógrafo instalado en Barranco Colorado ayudarán a esclarecer el origen de los ruidos que, aunque parecen tener un alcance regional, no parecen significar una amenaza para los moradores de la zona.
D. Sierra, M. Segovia, J.G. Barros
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional
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
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