Viernes, 12 Enero 2018 21:34

Informe Especial Sierra Negra Nº 2 - 2018

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Descripción del estado de agitación interna y posibles escenarios eruptivos

RESUMEN:
El volcán Sierra Negra está ubicado en la isla Isabela (Galápagos) y registra en las últimas semanas un claro incremento en su actividad caracterizado por: 1) mayor actividad sísmica y, 2) levantamiento continuo del piso de su caldera (ver Informe Especial No. 3 del 22 de diciembre, 2017). Durante los últimos días se han detectado sismos con magnitudes de hasta 4.1 ML, con epicentro en el interior de la caldera. Algunos de dichos sismos han sido sentidos en las inmediaciones del volcán. Este incremento en la actividad se interpreta como un estado de agitación interna asociado a una intrusión de magma en el interior del volcán, a profundidades relativamente superficiales (pocos kilómetros bajo la caldera). Por el momento no se ha recibido reportes de fenómenos anómalos observados en superficie. Las probabilidades de ocurrencia de una erupción en el volcán a corto plazo (días a semanas) han aumentado.

Informe Especial Sierra Negra N. 2 - 2018

Fig. 1: Ubicación del Volcán Sierra Negra en las Islas Galápagos.


INTRODUCCIÓN:
Sierra Negra es uno de los volcanes más grandes de las islas Galápagos y se caracteriza por tener una caldera ovalada, que mide 9 km en sentido este-oeste y 7 km en sentido norte sur, aproximadamente (Fig. 2). Este volcán ha producido al menos 10 erupciones en la época histórica, con un periodo de reposo promedio de 15 años entre cada episodio eruptivo. Sus dos últimas erupciones tuvieron lugar en los años 1979 y 2005 (Fig. 2).

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Fig. 2: La caldera de Sierra Negra con la ubicación de las fisuras eruptivas del año 2005 (línea blanca entrecortada al norte de la caldera). También se muestra la zona que fue cubierta por las lavas en 2005 (zona naranja, tomada de Geist et al., 2005).


En ambos casos, el principal producto han sido grandes coladas de lava muy fluidas (baja viscosidad), que fueron emitidas desde fisuras ubicadas en la parte norte de la caldera (Fig. 2). Durante la erupción de 1979, las lavas fluyeron hacia el norte del volcán hasta llegar al mar en la bahía Elizabeth, y se estima que su volumen total fue cercano a 1 km³ (es decir, mil millones de m³). Esta erupción duró cerca de dos meses. En cambio, durante la erupción de 2005, la ubicación de la fisura de emisión provocó que la mayor parte de las lavas se derramen hacia el interior de la caldera y solamente una pequeña fracción fluyó hacia el norte del volcán; se estima que el volumen total fue de 0.15 km³ (es decir, 150 millones de m³), que fue emitido en 9 días. En ninguna erupción reciente los flujos de lava han fluido hacia el Sur o el Suroriente del volcán, es decir en dirección de Puerto Villamil u otras zonas habitadas de la isla Isabela. Finalmente, además de lavas, las erupciones de Sierra Negra también producen caídas de ceniza. En 1979 se reportan caídas de ceniza en las zona oriental y sur de la caldera, lo que produjo significativa afectación en esos sectores que a la época estaban poblados.

El “volcán Chico”, conocido sitio turístico de la isla Isabela, está en la parte NE de la caldera, y corresponde a los ventos eruptivos que se formaron durante la erupción de 1979.

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Fig. 3: a: La caldera de Sierra Negra con la ruta del camino (línea naranja) utilizado por los visitantes para llegar al sitio turístico conocido como Volcán Chico (ultima bandera al norte). b: Panorama de la caldera de Sierra Negra desde al borde E.


ACTIVIDAD SÍSMICA RECIENTE:
Desde que el último informe fue publicado (06 de Enero, 2018) se ha continuado observando un incremento de la actividad sísmica en el volcán Sierra Negra, llegando en las últimas semanas y días incluso a superar los 100 sismos diarios (Fig. 4).

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Fig. 4: Número total de sismos diarios registrados en el volcán Sierra Negra durante el último año.


En particular, desde el 1 de enero de 2018 se han detectado 398 sismos, de los cuales la mayoría son de tipo volcano-tectónico “VT” (relacionados al fracturamiento de cuerpos de roca). Se destaca la ocurrencia de 8 sismos con magnitudes mayores a 2.8 ML entre el 01 a 11 de enero del 2018. Varios de estos sismos han sido sentidos por la población en la zona alta del volcán, en especial uno de magnitud 4.1 ML, ocurrido el 10 de diciembre a las 10:01 (hora local de Galápagos), según reporte del Ing. Oscar Carvajal de la Dirección Técnica Operativa Isabela del Parque Nacional Galápagos. La mayoría de estos eventos han sido localizados en los alrededores de la Caldera (Fig. 5).

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Fig. 5: Ubicaciones de sismos ocurridos en Galápagos en enero de 2018. Nótese la gran acumulación de eventos en la zona del volcán Sierra Negra.


MEDIDAS DE DEFORMACIÓN:
La deformación de la superficie ocurrida en el volcán Sierra Negra ha sido detectada mediante interferometría satelital de radar (InSAR), gracias a nuestra cooperación con la Escuela de Ciencias Atmosféricas y Marinas de la Universidad de Miami. Las medidas obtenidas muestran una rápida inflación (levantamiento) del piso de la caldera del volcán Sierra Negra. Desde inicios de 2017 se han medido 98 cm de levantamiento, lo que coincide en el aumento en el número de sismos registrados (Fig. 6).

A más largo plazo, desde la última erupción ocurrida en 2005, el volcán Sierra Negra ha experimentado un permanente levantamiento del piso de la caldera, con varios episodios de levantamiento acelerado, acumulando un total de casi 6 metros (Fig. 7). El nivel de levantamiento actual ya es superior al alcanzado antes de la erupción de 2005 (Fig. 7).

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Fig. 6: La línea naranja son los sismos VT acumulados, y los puntos azules el levantamiento del piso de la caldera acumulado desde inicios de 2015. Se puede notar que a partir de finales de 2017 ambas líneas se hacen más inclinadas, lo que significa que las acumulaciones han aumentado.


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Fig. 7: Levantamiento del piso de la caldera desde 2002 hasta finales de 2017. Nótese el levantamiento acelerado observado en el año 2005 antes de la erupción. Luego de la misma el fondo de la caldera se hunde rápidamente y empieza a levantarse otra vez, con periodos de mayor y menor velocidad de levantamiento a lo largo de los años. Desde finales de 2017 se observa un nuevo periodo de levantamiento acelerado. El nivel de levantamiento actual es mayor al que tuvo cuando ocurrió la erupción de 2005.


PERSPECTIVAS:
El aumento reciente en el número y magnitud de los sismos registrados, así como sus epicentros ubicados en la zona de la caldera, sumado al levantamiento acelerado del piso de la misma, indican que el volcán se encuentra en una etapa de agitación interna. Las evidencias observadas se interpretan como asociadas a la ocurrencia actual de una intrusión de magma que se está acumulando al interior del volcán. Igualmente, el nivel de agitación interna registrado implica que las probabilidades a corto plazo (días a semanas) de ocurrencia de una erupción en el volcán Sierra Negra han aumentado con respecto a semanas pasadas. Sin embargo, es igualmente probable que esta agitación sea similar a otras ocurridas en años pasados que no desembocaron en ninguna fase eruptiva.

En todo caso, en vista de que el presente proceso de agitación podría acelerarse y eventualmente desembocar en una erupción de forma muy rápida (horas o días), en cuyo caso la seguridad de los visitantes a la zona del volcán estaría amenazada. Por ello se recomienda a las autoridades correspondientes se tomen las acciones necesarias para que los visitantes se mantengan alejados de la zona del volcán Chico, mientras se mantengan las condiciones actuales de actividad.

POSIBLES ESCENARIOS DE ACTIVIDAD FUTURA
Por el momento, en caso de producirse una erupción en el volcán Sierra Negra, los siguientes escenarios se consideran posibles:

  1. ERUPCIÓN PEQUEÑA A MODERADA EN EL FLANCO NORTE. Este caso es similar o menor a la erupción de 2005, que emitió 150 millones de m³ de lava. La erupción inicia con una fuerte emisión de vapor, gases y ceniza, los cuales podrían formar una nube que suba hasta 10-15 km y luego sea transportada por el viento. Además, se formarían una o varias fracturas en el flanco norte, desde las cuales se emitirían flujos de lava vigorosos y fluidos, que se derramarían sobre el flanco norte. Excepcionalmente los flujos de lava alcanzarían el mar, o también podrían derramarse al interior de la caldera, dependiendo de la ubicación precisa de las fracturas. La erupción podría durar hasta alrededor de 10 días (una o dos semanas). En caso de ocurrir una erupción, este escenario se considera como el más probable.
  2. ERUPCIÓN MODERADA A GRANDE EN EL FLANCO NORTE. Este caso es similar o menor a la erupción de 1979, que emitió cerca de 1000 millones de m³ de lava. La erupción inicia con una fuerte emisión de vapor, gases y ceniza, los que podrían formar una nube que suba hasta 10-15 km. Se formarían una o varias fracturas en el flanco norte, desde las cuales se emitirían flujos de lava muy vigorosos y fluidos, que se derramarían sobre el flanco norte. Los flujos alcanzarían rápidamente el mar, o también podrían derramarse al interior de la caldera, dependiendo de la ubicación precisa de las fracturas. La erupción podría durar hasta 50 días (1 o dos meses). En caso de ocurrir una erupción, este escenario se considera como el menos probable.
  3. ERUPCIÓN EN EL FLANCO SUR. Este escenario podría ser similar a cualquiera de los dos anteriores, pero el sitio de emisión estaría ubicado en el flanco sur del volcán y las lavas fluirían hacia el sur de la caldera, incluyendo eventualmente la población de Puerto Villamil y otras menores del mismo flanco. Un escenario de este tipo no ha ocurrido en los últimos cientos a miles de años, por lo que se lo considera como muy poco probable.

PM, DA, PR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional