El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional coordinando acciones frente a una eventual erupción del volcán Cotopaxi participó en el sexto COE regional celebrado en la ciudad de Tena. El evento se realizo en el auditorio del GAD municipal el día 24 de Septiembre de 2015 y contó con la participación de varias delegaciones pertenecientes a: Alcaldía de Tena, Latacunga, Quito, miembros de juntas parroquiales, Prefectura del Napo, Ministerios de  Educación, Salud, Transporte y Obras Publicas, así como otros sectores potencialmente afectados por una  erupción del volcán Cotopaxi.

Durante la exposición de los técnicos del Instituto Geofísico se abordaron temas transcendentales como son:
1. El estado actual del volcán Cotopaxi y análisis de los escenarios más probables al corto plazo.
2. Avances en la elaboración del mapa amenaza de inundación por lahares del volcán Cotopaxi Zona Este.

Así también la Secretaria de Gestión de Riesgos Tena, presentó el plan de acción que se ha implementado y  se llevará a cabo antes, durante y después de una  erupción del volcán.

El evento contó con cerca de 60 asistentes y fue cubierto por los principales medios de comunicación de la localidad.

Gracias al apoyo logístico de una aeronave por parte del MICS, se realizó un sobrevuelo el día 22 de septiembre desde el aeropuerto de Tababela en dirección al volcán Cotopaxi, en un avión Twin Otter de la FAE (452) siguiendo la ruta que muestra la Figura 1.

Observaciones visuales
La actividad superficial del volcán durante el sobrevuelo estuvo caracterizada por una emisión poco energética de gases con un bajo o nulo contenido de ceniza emitida desde el cráter y que alcanzaba una altura aproximada de 500 m sobre este y luego desplazándose en dirección hacia el occidente, Figura 2.  La nubosidad presente en los flancos este, sur y norte impidieron hacer observaciones directas de los campos fumarólicos existentes en las partes altas de los mismos. Sin embargo para el flanco occidental se confirma la actividad fumarólica del campo ubicado en la parte alta del mismo, presentando una emisión intermitente poco energética; la misma que ya ha sido observada desde el año 2002, Figura 3.

Con respecto a la afectación del glaciar en los diferentes flancos se constató una vez más el continuo fracturamiento tanto en las partes altas (Fig. 4) como en las lenguas terminales de los glaciares de los flancos N, NW y SW del volcán (Fig. 5); además se observaron varios derrumbes al interior y exterior del cráter,. Esta afectación se relaciona muy probablemente con los cambios en el albedo de los glaciares, por la presencia de la ceniza recientemente depositada y que estaría calentándolos, así como también por una mayor fusión basal de los glaciares debido al arribo de fluidos calientes a la superficie del edificio volcánico, dada la actividad actual. Como consecuencia de lo mencionado se continúa observando delgados drenajes de agua que bajan de varios frentes del glaciar y que cuyos volúmenes podrían alimentar la formación de flujos de lodo secundarios.

Durante el sobrevuelo, nuevamente fue posible observar la presencia de una mayor cantidad de sitios con depósitos de color amarillento-verdoso, posiblemente sulfurosos, y que se deben al incremento de la actividad fumarólica en el volcán. Estos fueron más evidentes en los flancos SE, E, bajo la cumbre S, en el anillo de arena interno y sobre el glaciar circular (Fig. 6).

Durante este vuelo fue posible observar parcialmente el cráter interno, varias zonas que no estaban cubiertas por la emisión; nuevamente fue notorio que el glaciar circular balo la cumbre N ha sido muy afectado por la actividad anterior del volcán y en una buena parte este ha desaparecido.

Monitoreo Térmico
La persistente nubosidad en varios flancos del volcán impidió obtener imágenes térmicas de todas las anomalías que regularmente se analizan. Sin embargo se determinó que el mayor valor de temperatura máxima aparente (TMA) fue de 35,3 °C y correspondió al campo fumarólico del flanco oriental, Figura 7. La emisión continua no permitió realizar observaciones ni medidas del cráter interno del volcán.

Los valores de TMA medidos en las nuevas fumarolas al interior del cráter variaron entre 27 y 34 °C, presentando una disminución con respecto al sobrevuelo de la semana anterior; este resultado puede ser un reflejo de la emisión de gases presente todo el tiempo en el cráter.  

Con respecto a las medidas registradas para el flanco sur, estas variaron entre 28 y 33°C, presentando igualmente una disminución con respecto a la semana anterior. Estos valores pueden ser un reflejo de la nubosidad casi permanente sobre los flancos.

Los valores medidos de TMA de las diferentes anomalías térmicas identificadas y medidas en el Cotopaxi para el presente sobrevuelo se encuentran en la Tabla 1, dichos valores se encuentran dentro del rango de temperaturas medidas entre los años 2002 y 2015.

SV, PR, MA
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Desde el 17 de julio de 2015 se creó una red de recolectores de ceniza (Fig. 1), llamados cenizómetros caseros (Bernard 2013), en la zona más afectada por las caídas de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi. Los cenizómetros son construidos con material de reciclaje y también gracias a una donación de botellas por parte de la empresa The Tesalia Springs Company SA.

Hasta el momento se han instalados 36 cenizómetros sobre una superficie de 600 km² (Fig. 2), de los cuales 5 han sido instalados por el personal de Aglomerados Cotopaxi SA y el resto por el personal del Instituto Geofísico. En caso de una dispersión más amplia de la ceniza se cuenta con cenizómetros en zonas más alejadas (Quito, Latacunga, Conocoto, Areopuerto Mariscal Sucre, Manta…).

Estos cenizómetros permiten medir o calcular diferentes parámetros como el espesor de ceniza acumulada (desde 0,3 hasta 20 mm), la carga de ceniza (desde 1 g/m²), y la densidad de la ceniza (en kg/m³). También permiten colectar muestras sin contaminación para realizar diferentes tipos de análisis:

• granulometría: distribución de tamaño de granos de la ceniza, mediante tamizaje en seco y difracción láser;
• componentes: naturaleza, textura y proporción de los componentes de la ceniza, mediante análisis a la lupa binocular y al miscroscopio electrónico de barrido;
• geoquímica: composición de la ceniza, mediante análisis de los compuestos solubles, de los cristales libres y de las partículas juveniles (magma fresco) con varios tipos de instrumentos (microsonda electrónica, fluorescencia de rayos X, espectrometría de masa);
• morfología: forma de las partículas, mediante microscopio electrónico de barrido y análisis de imagen estática (i.e. Morphology G3).

Esta información permite evaluar la actividad del volcán Cotopaxi y la afectación de la ceniza en las zonas aledañas al volcán (Fig. 3). La información principal de este trabajo es publicada en las actualizaciones de la actividad eruptiva del Cotopaxi.

Queremos agradecer todas las personas que han participado en la creación de la red de cenizómetros del Cotopaxi, en particular The Tesalia Springs Company SA, Aglomerados Cotopaxi SA, el personal del Parque Nacional Cotopaxi y las personas que nos autorizaron en instalar cenizómetros en sus terrenos.

BB, AP, ME, JG, MC, SA, JC, EG, ET, PE
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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.

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.

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.

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.

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).

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).

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.

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.

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

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) como parte del proyecto de vinculación con la comunidad, ha esta fortaleciendo la formación de los nuevos voluntarios “Vigías” en el sector de los volcanes Cerro Negro y Chiles. El día jueves 17 de septiembre del 2015, se llevó a cabo el II Taller de Capacitación en la sala de la Junta Parroquial de Tufiño de la Provincia del Carchi.

Se destaca la participación de los señores vigías voluntarios del sector de los volcanes Cerro Negro y Chiles, miembros de la Policía Nacional, GADPR, Infocentro de Tufiño, MIES, y Secretaria de Gestión de Riesgos de la Coordinación Zonal 1.
En la temática que se trató en este taller se enfocaron en varios aspectos; entre ellos:
   a) la actualización de la actividad en el complejo volcánico Chiles – Cerro Negro;
   b) Presentación del resumen del trabajo presentado en la 26ta Asamblea General de la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica (IUGG), con el título: Manejo de la Crisis en el complejo volcánico Chiles – Cerro Negro durante 2014-2015: Implementación del Sistema de Alerta Temprana en Ecuador;
   c) Presentación del extracto del documental:  Vigías del SAT en el Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro y del Volcán  Tungurahua que está preparando el IG EPN;
   d) Presentación de los proyectos de titulación realizados por estudiantes de  la Facultad de Geología de la EPN (“Determinación del estado de esfuerzos tectónicos en la zona del complejo volcánico Chiles-Cerro Negro” y “Registro de erupciones holocénicas en los Andes del Norte: Nuevos resultados obtenidos en la turbera de Potrerillos, Volcán Cerro Negro”.

Adicionalmente, se realizó una encuesta a los miembros de las instituciones participantes para evaluar el aprendizaje adquirido en los talleres I y II dictados sobre la implementación del Sistema de Alerta Temprana en la zona. El objetivo de estos talleres es mantener y continuar trabajando por el desarrollo de una cultura de prevención ante los fenómenos volcánicos en el sector de los volcanes Cerro negro y Chiles, así como que los asistentes den a conocer sus inquietudes y puedan ser contestadas por el personal técnico del IG EPN.