Viernes, 22 Diciembre 2017 17:37

INFORME ESPECIAL SIERRA NEGRA N.- 3

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Actividad reciente del volcán Sierra Negra - Isla Isabela (Galápagos)

Resumen

El volcán Sierra Negra ubicado en la isla Isabela (Galápagos) mantiene en los últimos meses un incremento progresivo de su actividad sísmica y un levantamiento continuo del piso de su caldera. En los últimos días se han detectado sismos con magnitudes locales de hasta 3.3 ML, algunos reportados como sentidos en las inmediaciones de la caldera y con epicentros en las cercanías de la caldera. Esta actividad anómala se interpreta como relacionada a una intrusión de magma en el interior del volcán, a profundidades relativamente superficiales (pocos kilómetros) bajo la caldera.

INTRODUCCIÓN
El volcán Sierra Negra es uno de los volcanes más activos de Galápagos. Ha presentado 6 erupciones en los últimos 70 años, siendo las erupciones de 1979 y 2005 las más recientes. Las erupciones de 2005. 1979, 1963, 1953 se ubicaron en el sector de Volcán Chico y el borde NNE de la caldera. Los flujos de lava generados en estas erupciones se han dirigido principalmente hacia los flancos N y NE de Volcán Chico, en algunos casos llegando hasta bahía Elizabeth y en otros casos llenando el interior de la caldera.

Por otro lado, estudios de imágenes InSAR realizados por la Universidad de Miami reportaron una creciente inflación del piso de la caldera de este volcán con una tasa de 70 cm en este año. Desde el 2013, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) mantiene una red de vigilancia cuatro estaciones sísmicas operativas de banda ancha para los volcanes de Galápagos, dos de las cuales (VCH1 y PVIL) se localizan en las inmediaciones de la caldera del Sierra Negra.

Más características de este volcán y del inicio de su actividad anómala se encuentra en el Informe Especial No.- 2 del 22 de noviembre.

ACTIVIDAD SÍSMICA RECIENTE
En las últimas semanas continúa el incremento de la actividad sísmica en el volcán Sierra Negra, llegando en los últimos días incluso a superar los 50 sismos diarios (Fig. 1). Desde el 1 de diciembre se han detectado 564 sismos en su mayoría han sido considerados como sismos tipo VT (relacionados al fracturamiento de cuerpos de roca). De estos sismos se han localizado un total de 152 eventos. Se destaca la ocurrencia de tres sismos con magnitudes entre 2.9 y 3.3 ML entre el 15 y el 18 de diciembre de este año. Varios de estos sismos han sido sentidos por la población en la zona alta del volcán, como ocurrió el 18 de diciembre a las 17h09 y el 19 de diciembre a las 16h31 y 17h13 (tiempo local de Galápagos), según reporte del Ing. Oscar Carvajal de la Dirección Técnica Operativa Isabela del Parque Nacional Galápagos.

Informe Especial Sierra Negra N. 3 - 2017

Fig. 1.- Número de sismos por día en el volcán Sierra Negra desde el 1 de enero del 2017. A partir de junio de este año se observa una tendencia creciente del número de sismos.


El sismo del 15 de diciembre 03h08 (Tiempo Local de Galápagos ó TL) presenta la mayor magnitud (3.3). Este sismo tiene la mayor parte de sus amplitudes en frecuencias bajas, es decir menores a 4 Hz (Fig. 2), por lo que puede ser considerado un sismo de LP (largo periodo), los cuales están asociados a resonancias de fluidos como gases en grietas o fracturas en el interior del volcán.

Informe Especial Sierra Negra N. 3 - 2017

Fig. 2. A la izquierda se muestran las trazas del sismo de las 03h08 TLG en las estaciones sísmicas de Volcán Chico VCH1, Puerto Villamil (PVIL), Fernandina 2 (FER2) y Volcán Alcedo (ALCE).


El sismo del 18 de diciembre 05h35 (11h34 GMT), se localizó 6.4 km al suroeste del borde de la caldera del Sierra Negra, a una profundidad focal de 7.6 km. Tiene una magnitud de 2.9. Por sus características, este sismo corresponde a un evento Volcano- Tectónico o VT.

Informe Especial Sierra Negra N. 3 - 2017

Fig. 3.- Sismogramas y sus correspondientes espectros del sismo de las 05h34 del 18 de diciembre.


El sismo del 18 de Diciembre 17h09 (23h09 GMT) presenta características de un sismo volcánico tipo VT (Fig. 4). Su hipocentro se ubica 2 km bajo el borde sur-oriental de la caldera del volcán Sierra Negra (Fig. 5). Tiene una magnitud de 3.1.

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Fig. 4.- Sismograma y espectrograma del sismo de las 17h09 del 18 de diciembre en las estaciones VCH1 y PVIL, las más cercanas al epicentro.


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Fig. 5.- Ubicación epicentral del sismo de las 17h09 del 18 de diciembre.


El sismo del 19 de Diciembre 16h31 (22h31 GMT) presenta características de un sismo Volcano-Tectónico ya que los arribos especialmente en la estación PVIL son impulsivos, se observa una S, y las amplitudes de su espectro sobrepasan los 5 Hz, aunque en las estaciones más alejadas sus espectros son de bajas frecuencias (Fig. 6).

Informe Especial Sierra Negra N. 3 - 2017

Fig. 6 A la izquierda se observan las formas de onda de las componentes verticales del sismo del 19 de Diciembre 16h31 (22h31 GMT).


El sismo del 19 de Diciembre 17h13 (23h13 GMT) presenta frecuencias menores a 5 Hz en sus espectros, por lo que podría ser considerado también un sismo LP (Fig. 7).

Informe Especial Sierra Negra N. 3 - 2017

Fig. 7. A la izquierda las señales sísmicas de las componentes verticales del sismo a las 17h13 del 19 de Diciembre. Derecha. Espectros de cada una de las señales.


El enjambre sísmico del 20 de diciembre 01h09 (07h09 GMT). Se observaron al menos 13 sismos locales en 14 minutos (Fig. 8). Estos sismos arriban primero a las estaciones VCH1 y PVIL pero son apenas perceptibles en la estación FER2.

Informe Especial Sierra Negra N. 3 - 2017

Fig. 8.- Señales sísmicas y sus correspondientes espectrogramas del enjambre sísmico de las 01h09 (TLG).


INFORMACIÓN GEODÉSICA

Mapas de deformación de la superficie del terreno en las Galápagos fueron elaborados con el método de interferometría satelital de radar (InSAR) por investigadores de la Escuela de Ciencias Atmosféricas y Marinas de la Universidad de Miami (RSMAS), los cuales muestran una rápida inflación del piso de la caldera del volcán Sierra Negra. En el último año, la tasa de levantamiento fue de 70 cm/año, siendo una de las más altas reportadas en volcanes activos a nivel mundial.

CONCLUSIONES

Tomando en cuenta la historia eruptiva del volcán Sierra Negra, se puede considerar que estadísticamente este volcán presenta un intervalo entre erupciones de 11.4 años. Su último evento fue en el 2005. Las últimas erupciones históricas se han localizado en el sector de Volcán Chico y el borde NNE de la caldera y no han afectado a las zonas pobladas de Isabela.

El número de eventos sísmicos presenta un incremento sostenido en el 2017, especialmente desde Julio de este año. Estos fueron localizados bajo los alrededores de la caldera del volcán. El sismo de mayor magnitud del último mes tuvo una magnitud de 3.3, ocurrió el 15 de diciembre y fue reportado como sentido por la población cercana al volcán.

El levantamiento (inflación) observado del piso de la caldera muestra una tasa muy alta y ha alcanzado un nivel superior al que mostró antes de la erupción del 2005.

MR-PC-EA-SH-EV-PR-PP
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional