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.

Figura 1.-Los tres volcanes en erupción en Ecuador en 2023, las imágenes muestran actividad eruptiva en Cotopaxi (23/02/2023), Reventador (25/02/2023) y Sangay (04/01/2023). Las tomas corresponden a las cámaras fijas del IG-EPN.

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).

Tabla 1.- Niveles de actividad Interna para los volcanes del Ecuador.

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).

Tabla 2.- Niveles de actividad Superficial para los volcanes del Ecuador.

¿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).

Figura 2.- Esquema ilustrando los cambios en la tendencia de un parámetro de monitoreo volcánico.

¿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).

Figura 3.- Índice de Explosividad Volcánica, mostrando el volumen de material piroclástico (modificado de Wikipedia).

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
Escuela Politécnica Nacional

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.

Figura 1.- El Ing. Marco Almeida (Área de Vulcanología del IG-EPN) habla sobre el estado actual del volcán (Foto cortesía del Tcrn. S.P. David Molina Vizcaíno - ESPE).

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.

Figura 2.- El Ing. Almeida del IG-EPN realiza una explicación sobre los mapas de amenaza volcánica generados por el Instituto Geofísico y cómo acceder a ellos (Foto cortesía del Dr. Oswaldo Padilla - ESPE).

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

(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

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).

Figura 1.- Instalación de Sensor sísmico en la zona de Barranco Colorado, cerca a las Naves, provincia de Bolívar, en la Costa de Ecuador.

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.

Figura 2.-Correlación de señales de explosión en el volcán Sangay con señales registradas en la estación sísmica temporal NAVE. Panel superior: estación SAGA, sensor infrasonido; panel intermedio: estación SAGA, sensor sísmico, componente N-S; panel inferior estación NAVE, sensor sísmico, componente vertical. Tiempo: 08hs del 28 de enero de 2023.

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.

Figura 3.- Rango vs Amplitud de onda sonora en Decibeles, se observa la zona de sombra en los primeros 300 km desde la fuente y la dispersión de las ondas acústicas a partir de esta distancia. En esta figura se ve el caso del volcán Kasatochi en Alaska, en la erupción de agosto de 2009.

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.

Figura 4.- Explosiones históricas en las que el ruido de la erupción llegó a oírse en Riobamba y Guayaquil.

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.

Figura 5.- A) Muestra la intensidad de las alertas termales detectadas por satélite (Mirova). B) Muestra la altura de las emisiones de ceniza en metros sobre el nivel del cráter. C, D, E, F, G, H) Muestran los cambios morfológicos superficiales y las emisiones de lava en superficie (Tomado de Vásconez et al.,2022).

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.

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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
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

¿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.

Figura 1.- A) Formación de lahares secundarios por lluvias. B) Formación de lahares primarios por erupción grande y derretimiento de los glaciares.

¿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.

Figura 2.- A la izquierda obras de mitigación de tipo barrera en una pequeña quebrada del Sector de Santa Rosa de Pomasqui (Quito). A la derecha obras de mitigación tipo cernidera en la quebrada Carretas sector del Portal Shopping.

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).

Figura 3.- Tareas de limpieza en el sector de la Gasca tras el descenso de un flujo de lodo y escombros, registrado en enero de 2022.

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).

Figura 4.- Obras de mitigación en las quebradas de La Gasca que fueron superadas y no pudieron contener el aluvión en enero de 2022.

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.

Figura 5.- Mapa regional de peligros del volcán Cotopaxi mostrando la zona multi-amenaza y los polígonos de afectación por flujos de lodo o lahares en un escenario tipo 1877.

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).

Figura 6.- Diseño conceptual de un sistema de sabo dams para proteger una zona poblada.

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).

Figura 7.- Ejemplos de represas Sabo en Japón (Fotos: JICA/ IG-EPN).

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.

Figura 8.- Lahar secundario en la quebrada de Agualongo, con un volumen de 40 mil de metros cúbicos.

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