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Uno de sus objetivos fundamentales es el monitoreo sísmico permanente de la actividad de origen tectónico y volcánico del territorio nacional.

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Los volcanes activos son observados a través de diversas tecnologías.

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La tecnología comprende un conjunto de teorías y técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico. No es de sorprenderse que a diario aparezcan nuevas técnicas y revolucionarias teorías que permitan que la tecnología avance a pasos agigantados, facilitando procesos y resolviendo problemas dentro de diversas áreas del quehacer de la comunidad en general.


Desde su creación, el IG ha visto la necesidad de utilizar instrumentos que le permitan realizar una precisa vigilancia tanto en sísmica como en varios otros parámetros relacionados al vulcanismo.

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Un equipo de técnicos del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN; Ecuador) en Colaboración con técnicos del Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto (OVSPA; Colombia), realizaron una campaña exploratoria de mediciones de CO2 (dióxido de carbono) difuso en las inmediaciones del Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro (CV-CCN).

Mediciones de CO2 (Dióxido de Carbono) Difuso en el Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro
Figura 1.- Mediciones de Gas difuso y muestreo de Aguas termales en Aguas Hediondas (Foto: Y, Hache/ OVSP; D. Sierra, IG-EPN).


Desde 2013, la actividad sísmica del CV-CCN ha sido variable, con episodios de enjambres sísmicos y registro de conteos que han llegado a superar los 6000 sismos por día. Dentro de estos enjambres sobresalen los eventos del 20 de octubre de 2014 y el del 25 de julio del 2022, ambos con una magnitud (Mw) de 5.6, provocando derrumbes y daños en las estructuras y edificaciones de la zona.

Los incrementos en la sismicidad del CV-CCN han sido interpretados como una perturbación al interior de los volcanes, que afecta también las fallas tectónicas de la zona. Adicionalmente, este complejo volcánico cuenta con un importante sistema hidrotermal que ha sido sujeto a estudios desde la década de los 70’s, esto último con la finalidad de analizar la prefactibilidad de la instalación de proyectos geotérmicos. A través de la vigilancia volcánica se han reportado algunas variaciones en las manifestaciones superficiales de este sistema hidrotermal.

Dado que la bibliografía sugiere la existencia de emisión de gas difuso a través del suelo en zonas como Aguas Hediondas y en las proximidades de las Lagunas Verdes, entre el 25 y el 28 de septiembre de 2023, un grupo de técnicos del IG-EPN y el OVSPA, realizaron una campaña exploratoria para la cuantificación del flujo de CO2 difuso en estas zonas.

Para llevar a cabo estas mediciones, se utilizó el “método de la cámara de acumulación”, en el cual se usa una campana de aluminio, acoplada a un espectrómetro portátil para determinar el flujo de gas (CO2) proveniente del suelo. Con este instrumento, se realiza un muestreo representativo en la zona de interés y finalmente mediante técnicas geoestadísticas se elabora un mapa de la emisión de CO2. El objetivo final es estimar un flujo total y delimitar las zonas de mayor emisión con miras a la investigación del sistema hidrotermal y la zonificación de la amenaza.

Mediciones de CO2 (Dióxido de Carbono) Difuso en el Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro
Figura 2.- Técnicos del IG-EPN y SGC-OVSPA realizan mediciones de CO2 difuso con el método de la campana de acumulación en el sector de Lagunas Verdes 27/09/23 (Fotos: D. Sierra y M. Almeida, IG-EPN).


Durante esta campaña los técnicos del IG-EPN y el OVSP llevaron a cabo un total de 202 mediciones en Aguas Hediondas y 259 en Lagunas verdes. Los datos están siendo procesados y se espera la futura emisión de un informe.

Al momento de la publicación de este informe, la actividad del Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro es catalogada como INTERNA BAJA, sin cambio, y SUPERFICIAL MUY BAJA, sin cambios.


D. Sierra, M. Almeida.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Y. Hache. R. Patiño
Observatorio Sismológico y Vulcanológico de Pasto
Servicio Geológico Colombiano

Las crónicas de la erupción del 26 de junio de 1877 describen cómo fue la última erupción de gran impacto del Cotopaxi. El padre Luis Sodiro en 1877 y el naturalista Teodoro Wolf en 1878 describen detalles muy relevantes de esta erupción que nos dan una idea bastante clara de cómo se desarrolló el evento y la magnitud de la afectación causada. Más recientemente, las investigaciones geológicas realizadas por el IG-EPN y otros científicos en el Cotopaxi han complementado esta información; de este modo, podemos imaginar qué es lo que se puede esperar en caso de una erupción futura.

Sabemos por las crónicas que antes de la erupción “grande”, el volcán ya emitía material incandescente, nubes de gases y ceniza de manera esporádica. Las señales premonitoras se acentuaron a partir de enero de 1877 con “bramidos y ruidos subterráneos” que se hicieron paulatinamente más frecuentes. Incluso, el día previo a la erupción, material incandescente acompañado de una nube de ceniza de gran altura salió del volcán y llegó hasta Quito, convirtiendo el día en noche en Machachi.

La erupción del Cotopaxi de 1877
Figura 1.- El volcán Cotopaxi en 1872, previo a la gran erupción de 1877. Ilustración realizada por Rafael Troya. Se aprecia la cara sur del volcán, vista desde Mulaló, presentando una ligera emisión de gases.


A pesar de ello, no fue hasta el 26 de junio de ese año que la erupción grande ocurrió. Desde aproximadamente las 06h00 (tiempo local) una enorme columna de gases y ceniza ascendió desde el cráter, dispersándose en la atmósfera. Pronto la ceniza llegó a Quito, donde el cielo se obscureció por completo asemejando la noche. La obscuridad envolvió también otras zonas como Latacunga y Papallacta, aunque en esta última la duración de la penumbra fue menor. Para zonas más distales como Guayllabamba y Ambato los efectos fueron mucho más leves, sintiéndose el ambiente bastante polvoroso por la presencia de ceniza.

Los “cañonazos” y “detonaciones” provenientes del volcán se escucharon en Quito y Latacunga, pero también en zonas tan distantes como Guayaquil. Este fenómeno no era algo nuevo: se sabe que en la erupción de 1744 se escucharon los ruidos provenientes del volcán hasta Pasto y Popayán (Colombia).

En pocas horas, la erupción fue ganando vigor por lo que flujos piroclásticos empezaron a formarse y descendieron por prácticamente todos los flancos del volcán. Según el relato de Wolf, este proceso fue similar a “la espuma de una olla de arroz que al fuego repentinamente comienza a hervir y derramarse”. Estas nubes ardientes de gas y ceniza se desplazaron rápidamente sobre el glaciar, derritiendo importantes porciones de este y generando enormes flujos de lodo o lahares. Cuando leemos las crónicas hay que ser cautelosos, pues a la época la nomenclatura de muchos de los fenómenos volcánicos era distinta a la que tenemos hoy en día. Así, muchas veces se hace referencia a estos flujos de lodo como “las avenidas de agua y lodo” o incluso se los denomina “flujos de lava”, pese a que la descripción coincide perfectamente con lo que hoy se conoce como un lahar.

Las películas y la cultura popular en general nos han condicionado a asociar las erupciones volcánicas casi exclusivamente con flujos de lava y, si bien este fenómeno pudiera presentarse para el caso del Cotopaxi, se estima que los flujos de lava serían relativamente lentos y se quedarían restringidos a las proximidades del cráter y en todos los casos dentro del Parque Nacional Cotopaxi. Algo similar sucede con las “rocas voladoras” o más propiamente llamadas proyectiles balísticos. Este tipo de fenómenos necesariamente se verían restringidos a la zona más proximal al cráter, es decir unos 2 o 3 km a la redonda, siendo por tanto imposible que alcancen poblaciones como Latacunga o el Valle de los Chillos.

El verdadero peligro que esconde la emisión de material incandescente está en la rápida fusión del hielo, que desencadenó el descenso de gigantescos lahares. Los lahares descendieron cargando abundantes bloques de roca y trozos de hielo, inundando las principales quebradas del volcán y encaminándose por los tres drenajes principales. Los lahares no son flujos de alta temperatura que calcinen todo a su paso, al contrario, son de temperaturas relativamente bajas, si acaso pueden llegar a ser “tibios”. Lo que los hace peligrosos es su enorme volumen, su consistencia similar al concreto fresco y su gran rapidez, pudiendo alcanzar los centros poblados con velocidades de 40-50km/h. El impacto de estos flujos contra las casas podría destruirlas o dejarlas completamente enterradas.

La erupción del Cotopaxi de 1877
Figura 2.- Representación artística de la erupción del Cotopaxi de 1877. Ilustración de D. Sierra (IG-EPN) 2023. La ilustración muestra flujos piroclásticos descendiendo por los flancos del volcán, derritiendo el hielo y formando gigantescos lahares que alcanzan zonas pobladas. Las espesas caídas de ceniza han convertido el día en tinieblas.


Sabemos por las investigaciones geológicas que los flujos de lodo producidos durante la erupción de 1877, pudieron tener volúmenes de entre 60 a 80 millones de metros cúbicos de material en cada uno de sus drenajes principales: río Pita al norte, río Cutuchi al sur y río Tamboyacu al este. ¿Cómo podemos entender este número? ¿Recuerdan los flujos de lodo que descendieron en el sector de La Gasca- Quito en 2022? Aquellos flujos tumbaron las paredes de algunas casas y se llevaron consigo árboles, vehículos y produjeron casi 30 víctimas fatales. Pues, los flujos provocados por una erupción del Cotopaxi pueden ser hasta 800 veces más voluminosos que el aluvión de la Gasca en cada uno de los drenajes.

Las crónicas escritas detallan como el flujo lahárico de 1877 arrasó con los puentes localizados en los ríos Culchi y Cutuchi, en Píllaro, Patate, Baños y Agoyán; así mismo, destruyó los molinos y haciendas que estaban a su paso. Gran parte de los caseríos localizados entre el volcán y Latacunga fueron enterrados por el lodo. No se tiene estimaciones claras de cuántas víctimas causó, pero se cree que solo en el distrito de Latacunga, hubo al menos 300 fallecidos.

La erupción del Cotopaxi de 1877
Figura 3.- Mapa del volcán Cotopaxi, mostrando las zonas de inundación por flujos de lodo o lahares tras la erupción de 1877. Se observa los flujos que se dirigen al norte (río Pita y río Pedregal) y los que se juntan al sur en el río Cutuchi, que baña la ciudad de Latacunga. Elaborado por T. Wolf (1978). Nótese que el Norte se encuentra dispuesto hacia la izquierda del mapa.


Las crónicas nos recuerdan que a lo largo del drenaje del río Pita (hacia el norte) la afectación fue menor ya que en ese entonces el Valle de Los Chillos era una zona poco poblada. Los lahares alcanzaron el sector de Cashapamba y Los Chillos, destruyendo molinos, obrajes y talleres varios. Los flujos del norte siguieron su paso hasta desembocar en el Océano Pacífico a través del río Esmeraldas.

De igual manera hacia el flanco oriental, los lahares descendieron por los ríos Verde, Verdeyaku y alcanzaron Puerto Napo, destruyeron muchas casas asentadas en las riberas de los ríos Jatunyaku y Napo hasta llegar a Puerto Misahuallí. El flujo se llevó embarcaciones, cabezas de ganado y cobró la vida de al menos 20 personas.

En los días posteriores continuó la emisión de gases y ceniza; paulatinamente, el volcán fue retomando la calma y la población empezó la larga tarea de la reconstrucción.

Entre agosto y diciembre del 2015 el Cotopaxi atravesó un proceso eruptivo de tamaño pequeño, que produjo caídas de ceniza, especialmente hacia el occidente del volcán, y pequeños flujos de lodo (lahares secundarios) cuyo corto alcance produjo únicamente afectación al interior del Parque Nacional Cotopaxi. Más recientemente, desde octubre de 2022, el Cotopaxi mantuvo un proceso eruptivo que se extendió a lo largo de casi 8 meses. Al momento, el volcán está regresando paulatinamente a sus niveles de base.

Estas dos erupciones recientes, aunque han sido de baja magnitud, son un recordatorio para todos de que el volcán sigue activo y constituye una potencial amenaza. No tenemos certeza de cuándo ocurrirá, pero sí podemos estar seguros de que el Cotopaxi volverá a tener una erupción grande en el futuro. Es por esto que lo más importante es permanecer informados, prepararnos y conocer los riesgos en nuestra localizad. Pero, sobre todo, no debemos olvidar los sucesos que ha registrado la historia.

Conoce el mapa de potenciales amenazas 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/


Modificado por última vez el 25/06/2024.


Autores: D. Sierra, M. Córdova, S. Hidalgo, D. Andrade.
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

 

Viernes, 06 Octubre 2023 08:44

La Biblioteca de Mapas de Amenaza del IG-EPN

Los Mapas de Amenaza Volcánica
¿Sabías que, el primer Mapa de Amenaza del Volcán Cotopaxi fue realizado en el año de 1978? Fue elaborado a una escala de 1:100.000 y cubría en un solo “poster” las zonas de afectación Norte y Sur. Este mapa se generó en base a cartografía geológica y considera un escenario eruptivo bastante grande, mucho mayor al que se considera actualmente para los nuevos mapas de amenaza. Sin embargo, este mapa ya ofrecía un primer acercamiento a las zonas de potencial amenaza para la planificación territorial.

En la actualidad contamos con la Cuarta edición de la cartografía de las amenazas del Cotopaxi, publicada en los años 2016-2017. Dado que la zona de potencial afectación es muy grande, y abarca tres drenajes: Norte, Sur y Oriental, se ha dividido en 3 mapas diferentes. No obstante, el volcán Cotopaxi no es el único volcán que cuenta con un Mapa de Amenaza, el Instituto Geofísico de la EPN lleva más de 40 años trabajando en la vigilancia de los fenómenos sísmicos y volcánicos, durante este tiempo ha generado más de dos docenas de mapas para 15 de los volcanes potencialmente activos del Arco Ecuatoriano.

Los Mapas de Amenaza son una importante herramienta para la planificación territorial a largo y mediano plazo. Adicionalmente pueden constituir un soporte en la gestión de crisis en caso de una erupción volcánica, pues marcan con diferentes colores las zonas que pudieran verse afectadas por distintos fenómenos volcánicos. Permiten a la ciudadanía ubicar su posición y conocer si su domicilio, lugar de trabajo o punto de interés puede ser afectado por uno u otro fenómeno (Figura 1).

La Biblioteca de Mapas de Amenaza del IG-EPN
Figura 1.- Mapa de Amenaza del Volcán Cotopaxi en la sede del ECU-911, Quito. (24/01/2023 Foto: D. Sierra).


La Reedición de un Mapa
Los avances en las técnicas computacionales (especialmente de modelamiento digital), el mejoramiento de la base cartográfica y las nuevas investigaciones geológicas; permiten realizar actualizaciones y generar mapas con mejor detalle o mostrando una nueva variedad de escenarios. Es importante entender que la reedición de un mapa no descarta por completo a los mapas anteriores, no existe “un mapa bueno” o “un mapa malo”. Cada mapa es distinto, fue preparado con los recursos cartográficos y computacionales disponibles en la época y representa un escenario específico que se considera o se consideraba probable de ocurrir.

El lanzamiento de un nuevo mapa, no necesariamente invalida a los anteriores, simplemente es una actualización y un nuevo estándar para la planificación. Observar los diferentes mapas, es un ejercicio interesante, pues nos da una idea de cómo ha evolucionado, la cartografía, la tecnología y nuestro conocimiento sobre el volcán y sus fenómenos.

Los volcanes que han estado más activos en los últimos años o que amenazan centros poblados importantes generalmente cuentan ya con varias ediciones, como por ejemplo Cotopaxi (4 ediciones; Figura 2), Guagua Pichincha (3 ediciones) y Tungurahua (3 ediciones). Por otra parte, volcanes cuya probabilidad de erupción es baja en el mediano y largo plazo normalmente poseen solo una edición como, por ejemplo: Atacazo, Antisana, Quilotoa, entre otros.

La Biblioteca de Mapas de Amenaza del IG-EPN
Figura 2.- La evolución de los Mapas de Amenaza del Volcán Cotopaxi para la zona Norte.


¿Cómo acceder a los mapas?
Históricamente, los mapas han sido entregados a la comunidad y autoridades de forma física, mediante impresiones en su formato de “poster”. Sin embargo, el uso extensivo de los medios digitales ha hecho que puedan distribuirse también de otras formas.

Mapas Físicos
Aún se puede acceder a los mapas en su formato físico, mientras exista stock, se puede solicitar una copia física impresa de manera completamente gratuita en las instalaciones del Instituto Geofísico en Quito en:

Escuela Politécnica Nacional
Av. Ladrón de Guevara E11-253
Edificio de Ing. Civil, Sexto Piso.
Quito-Ecuador

La Biblioteca de Mapas de Amenaza del IG-EPN
Figura 3.- Actividades de difusión del Mapa de Amenaza del Volcán Cotopaxi, en las zonas de influencia del volcán. (29/07/2015 Foto: P. Espín Bedón).


Copias Digitales
El Instituto Geofísico de la EPN, ha puesto a disposición de la Comunidad una Biblioteca de Mapas donde se puede acceder no solo a las versiones más actuales sino a los mapas históricos. Todos los mapas están disponibles en alta resolución en formato PDF, para que puedan ser visualizados en ordenadores o impresos de ser necesario.

Para encontrarlos, solamente se debe acceder al portal web del IG-EPN, acceder a la pestaña “Comunidad” y luego “Mapas Históricos” (Figura 3), o directamente mediante el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/mapas-historicos

La Biblioteca de Mapas de Amenaza del IG-EPN
Figura 4.- Sitio Web del IG-EPN. Mostrando el Acceso a la Biblioteca de Mapas Históricos de Amenaza Volcánica.


Mapas en Formato Shape
Hoy en día se puede acceder a los mapas de peligro mediante otros formatos. Un buen ejemplo son los archivos “shape”, que pueden ser utilizados en los sistemas de información geográfica (SIG). Este tipo de archivos requiere conocimientos de los SIG y permiten a los usuarios una amplia gama de usos para maximizar el aprovechamiento de los mapas.

Los archivos en formato “shape” también pueden descargarse del sitio web del IG-EPN, pasando primero por un sencillo método de registro y autentificación (Figura 3), ingresando mediante el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/amenaza-volcanica/formulario-mapas-amenaza-volcanica

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Figura 5.- Sitio Web del IG-EPN. Mostrando el Acceso a los Mapas de Amenaza en formato Shape.


Mapas Interactivos
Los mapas interactivos son también una novedosa forma de visualizar la información. Contienen toda la información del formato poster y además permiten a las personas navegar por el mapa, hacer zoom, agrandar zonas específicas y buscar su propia ubicación (Figura 5). A continuación, dejamos un video que ejemplifica como utilizar el mapa interactivo del Volcán Cotopaxi desde el Sitio Web del IG-EPN: https://www.youtube.com/watch?v=F5IieV165-c&t=7s&ab_channel=InstitutoGeof%C3%ADsicoEPN-Ecuador

La Biblioteca de Mapas de Amenaza del IG-EPN
Figura 6.- Mapa Interactivo del Volcán Cotopaxi. https://www.igepn.edu.ec/mapas/amenaza-volcanica/mapa-volcan-cotopaxi.html


D. Sierra, M. Córdova, S. Hidalgo.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Miembros del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional asistieron en calidad de expositores a una convocatoria realizada por la directiva de la Asociación Ecuatoriana de Guías de Alta Montaña (ASEGUIM), llevada a cabo en la sede del Club de Andinismo Nuevos Horizontes (Quito-Ecuador), el pasado martes 19 de septiembre del año en curso (Figura 1).

El IG-EPN imparte charlas de capacitación en la Asamblea Anual de la Asociación Ecuatoriana de Guías de Montaña (ASEGUIM)
Figura 1.- Dr. Benjamín Bernard, miembro del área de vulcanología exponiendo sobre la evaluación de la amenaza llevada a cabo por el Instituto Geofísico en el volcán Cotopaxi (Foto: M Almeida, IGEPN).


Los principales objetivos de estas charlas fueron que la comunidad involucrada en actividades de montañismo en el volcán Cotopaxi, conozca cómo se realiza la vigilancia del volcán y, además, realizar sensibilización sobre los fenómenos relacionados a volcanes activos. Muchos de estos fenómenos ya han ocurrido o pueden ocurrir en volcanes que tienen un alto flujo turístico como, por ejemplo: Cotopaxi, Tungurahua y Pichincha.

El IG-EPN imparte charlas de capacitación en la Asamblea Anual de la Asociación Ecuatoriana de Guías de Montaña (ASEGUIM)
Figura 2.- Ing. Marco Almeida, miembro del área de vulcanología exponiendo sobre los peligros más representativos en la cercanía de los cráteres volcánicos activos (Foto: B Bernard, IGEPN).


La intención de esta charla fue fomentar discusiones sobre situaciones adversas que pueden generarse eventualmente en la montaña a causa de la actividad volcánica y lo más importante qué podemos hacer para disminuir su impacto.

Se presentó información general sobre los peligros asociados a explosiones hidrotermales (o freáticas) y emisión de gases volcánicos (que pudieran ser letales en altas concentraciones). Estos temas fueron ilustrados con ejemplos reales de eventos trágicos ocurridos en el pasado. Varias veces en nuestro país y el mundo han ocurrido accidentes que han enlutado a la comunidad científica y a personas afines a la práctica de montañismo en volcanes.

Se espera que este tipo de charlas sirvan para incentivar prácticas de turismo de montaña más seguras, considerando todos los riesgos que involucran, no solo desde el punto de vista del montañista, sino también un contexto vulcanológico.


M Almeida, B Bernard, D. Sierra.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Dentro de las tareas de vigilancia de las amenazas volcánicas en el Ecuador, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron una nueva campaña de medición y muestreo en fuentes termales y vertientes asociadas al sistema hidrotermal del volcán Cotopaxi el día 29 de septiembre de 2023.

Monitoreo de manantiales y fuentes termales en el volcán Cotopaxi
Figura 1. Muestreo de Aguas y Vertientes termales en el sector del Río Pita, al norte del volcán Cotopaxi (Fotos: A. Herrera/ IG-EPN).


Este tipo de muestreos se realiza de manera periódica en los principales centros volcánicos del país. Los técnicos realizaron la medición de los parámetros físico-químicos del agua y recolectaron muestras que serán analizadas en el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la Escuela Politécnica Nacional (EPN), para la determinación de los elementos mayoritarios.

Monitoreo de manantiales y fuentes termales en el volcán Cotopaxi
Figura 2. Medición de parámetros físico químicos y muestreo en el sector Manantiales (Foto: M. Córdova/ IG-EPN).


¿Quieres aprender más sobre los fluidos volcánicos? Visita el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/21957-fluidos-volcanicos-aguas-termales-y-gas.

 

M. Córdova, A. Herrera
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional