Observaciones visuales y térmicas del volcán, disminución de la energía sísmica y características de las cenizas analizadas

05 de Septiembre de 2015

Observaciones y mediciones realizadas desde avión:
El día 3 de septiembre, con el apoyo logístico de una aeronave por parte del MICS, se efectuó un sobrevuelo desde el aeropuerto de Tababela en dirección al volcán Cotopaxi, en un avión Twin Otter de la FAE (452), al mando del Cap. Byron Pardo, siguiendo la ruta que se muestra en la figura 1.

Durante la aproximación al volcán se pudo apreciar una columna de emisión que se elevaba unos 1000 m sobre el cráter y luego se dirigía hacia el W, posteriormente por efecto de los vientos de altura ésta cambiaba su rumbo y se dirigía hacia el norte (Fig. 2), fue posible observarla cruzando sobre el aeropuerto de Tababela.

Una vez en el sector del volcán se observó que éste emitía una columna de vapor de agua con un contenido moderado a alto de ceniza, la cual ascendía hasta unos 1000 m de altura sobre el cráter, inicialmente desplazándose sobre el flanco occidental y luego en dirección al norte, donde alcanzó una altura de unos 8500 msnm, de acuerdo al reporte de la VAAC. La cobertura de ceniza sobre el volcán va desde el flanco superior NNE hasta el flanco SSW.

Como ya se mencionó en informes anteriores, en varias zonas de la parte superior de algunos glaciares se continúa observando la presencia de nuevas grietas, principalmente en los flancos E y NE y sobre la pared de Yanasacha. Zonas con desprendimientos de rocas y acumulación de material al pie de la pared, se observaron en el sector de Yanasacha. Tanto en el sector de la cumbre norte, como en la cumbre sur y otras partes altas del cono, se observó la acumulación de bloques balísticos, así como de pequeños cráteres de impacto de los mismos bloques que son expulsados durante las emisiones.

En esta oportunidad, en un momento cuando la intensidad de la emisión disminuyó, se pudo observar de mejor manera una parte del interior del cráter. Se confirmó que el glaciar circular al interior del cráter (dona), en el sector sur, debido a la actividad del volcán, ha disminuido significativamente en sus dimensiones y presenta grandes fracturas (Fig. 3), lo cual podría indicar que el mismo ha experimentado un proceso de fusión. De manera general se puede decir que las zonas de fusión del glaciar en los flancos superiores del volcán han incrementado sus dimensiones.

Fue notorio observar en el flanco N la presencia de agua y humedad en el contacto del glaciar con la superficie del terreno, desde allí se formaban delgados hilos de agua los que descendían aguas abajo por el flanco (Fig. 4) hasta los drenajes principales del volcán.

Dadas las condiciones de la emisión continua, el monitoreo termal se lo hizo únicamente en los flancos N, E, S y en la parte S del cráter interno. Las temperaturas más altas que se registraron fueron en la columna de emisión con una temperatura (TMA) de 200.3° C (Fig. 5), esto es una temperatura mayor que la registrada en la columna de emisión del 26 de agosto, que fue del orden de 150° C. En algunas zonas de los flancos S y E se nota un incremento de pocos grados centígrados de las temperaturas en relación a lo medido el 26 de agosto, por ejemplo la zona flanco Sur 4 y la zona flanco oriental 1.  En las zonas restantes se mantienen las temperaturas o hay una disminicion.

Es interesante también notar que en esta ocasión no se observaron bloques acompañando a las columnas de emisión, como se pudo observar en las imágenes térmicas durante el vuelo del 26 de agosto. Por otro lado se debe indicar que en varios sitios de los flancos se pudo observar la presencia de nuevas anomalías termales que no habían sido vistas anteriormente, como se muestra en la figura 5.

Sismicidad:
Por otro lado la sismicidad ha mantenido niveles de amplitudes sísmicas presentan valores menores comparados con hace una semana (Fig. 6), aunque sus valores son aún mucho mayores a los niveles anteriores a Junio.

Los señales sísmicas están caracterizadas por episodios de tremor de amplitud moderado (Fig.7) y de eventos sísmicos discretos ocasionales cuyos ubicaciones están alineados con el conducto volcánico a varios kilómetros de profundidad, especialmente unos sismos volcano-tectonicos y VLP´s del 01 y 02 de Septiembre que fueron reportados en el reporte No. 13 (Fig. 8a y 8b).

Características de las cenizas analizadas:
Muestras de cenizas que cayeron en el flanco occidental del volcán Cotopaxi, entre el 15 a 26 de agosto, fueron analizadas en el laboratorio del Dr. Pierre Delmelle de la Universidad de Louvain, Bélica, especialista en la química de las cenizas y sus efectos sobre la agricultura y vida humana. Los resultados (Tabla 1) muestran que las cenizas tienen un pH relativamente bajo, concentraciones de sulfatos (SO4) y mayormente concentraciones de fluor (F) y cloruro (Cl) no elevadas.

El especialista Delmelle dice que el pH bajo pueda tener implicaciones en el piel y el sistema digestivo de los animales herbívoros quienes se alimentan de la hierba cubierta con la ceniza.  Las plantas pueden sufrir de la acidez y eventualmente podría ser corrosivo para techos y metales.   El elemento fluor (F) no parece tener los niveles para causar problemas en las articulaciones o dientes de los animales herbívoros, una condición que se llama flurosis y que fue evidente en el salud de los animales durante erupciones basálticas en Chile del volcán Lonquimay.

Las cenizas que actualmente están siendo lanzadas por el volcán Cotopaxi son el producto de la erosión de las rocas del conducto o del sistema hidrotermal del volcán, donde hay un ambiente de roca alterada por condiciones ácidas, particularmente con respecto al SO4.  Eventualmente, si el sistema eruptivo muestra una mayor concentración de partículas magmáticas de material juvenil (nueva magma), el pH debe subir (normalizarse) y tendría una menor concentración de SO4.   Todos los días se está recolectando cenizas y estas son analizadas por miembros del IGEPN para identificar cambios de productos de sistema hidrotermal a uno mayormente magmático.

Resumen:
Se ha registrado un incremento de las temperaturas en la columna eruptiva de gases y cenizas.  Las amplitudes de las señales sísmicas no muestran una tendencia creciente, pero se han detectado sismos discretos ocasionales que están alineados con el conducto a profundidades de entre 3 a 11 kilómetros bajo el cráter y que están asociados con la presencia y empuje de magma.  Por otro lado, las cenizas recolectadas y estudiadas hasta el 02 de Septiembre, sugieren que todavía el mayor aporte de estos productos es roca pre-existente y alterada y relacionada con el conducto y no todavía con un nuevo cuerpo magmático.  Esta situación pudría cambiar con la continuación del proceso eruptivo y el correspondiente ascenso de magma.

PR,SV,MA,PM,MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Evolución de la actividad eruptiva

Emanación de Cenizas y Gases Volcánicos:
Entre el 28 de agosto, fecha del último informe especial (No. 12) y el día de hoy, se constató una disminución en las alturas y en la concentración de cenizas en las emisiones del volcán Cotopaxi.  Generalmente estas emisiones no pasaron de un kilómetro de altura sobre el nivel del cráter y presentaron una dirección preferencial hacia al occidente - noroccidente, y ocasionalmente tuvieron una dirección hacia el suroccidente.  Sin embargo, hoy a las 11h20TL se produjo una columna de más de 3 km de altura, cuya ceniza de calor blanco cayó en los flancos occidentales del volcán.  Posteriormente, a las 13h43TL se observó una nueva emisión con una columna de más de 4 km de altura.  Ayer hubo reportes de caída de ceniza fina en Sto. Domingo de los Colorados y Manabí (Fig. 1a y b).

En los flancos occidentales del volcán, a niveles sobre los 3200 metros de altura, se observan los depósitos de ceniza fina de color negro que cubre toda la vegetación, los equipos de monitoreo del IGEPN y las instalaciones del Parque Nacional Cotopaxi.  Esta caída de ceniza también es observada en el sur del cantón Ruminahui (Fig. 2a, 2b y 2c).

En el recorrido de la red de cenizómetros del IGEPN (Fig. 3) el día viernes 28 de agosto, se recolectaron datos sobre la cantidad de ceniza acumulada entre los días 22 a 28 de Agosto, durante lo cual se ha observado una cantidad mucho mayor a la que fue registrada la semana anterior con depósitos milimétricos en varios sitios.  En este último ensayo se calculó que se cayó un volumen de ceniza de aproximadamente 630,000 m3, con un peso de 7.71 X 108 kg. El área de mayor afectación está entre San Juan de Pastocalle al sur y El Chaupi al norte (Fig. 4).  Hasta el momento la cantidad de ceniza emitida por el volcán permite calificar la erupción con un índice de explosividad (VEI por sus siglas en inglés) 1.

El pronóstico de dispersión de la nube de ceniza, con una altura promedio de 2 km sobre la cumbre, para hoy se presenta a continuación (Fig. 5).

Se observa que el nivel del gas SO2 se ha mantenido entre 4.000 y 15.000 T/día.  Sin embargo, este valor es subestimado dado que las medidas son opacadas por la presencia de ceniza en el aire (Fig. 6).  

Las mediciones realizadas por el satélite Aura/OMI dieron valores moderados, mostrando claramente una columna con dirección al O-SO entre el 29 y 30 de agosto de 2015 (Fig. 7).

Sismicidad:
Desde el 28 de Agosto hasta anoche, el volcán presentó una disminución en los niveles de energía liberada (Fig. 8).  Los sismogramas han registrado una disminución en el tiempo de duración del tremor de emisión y más periodos de calma relativa (Fig. 9a y 9b).  

Sin embargo, en desde el 1 de septiembre se están registrando algunos sismos de fractura (tipos VTs) y LP´s.  En los últimos días, intercalados con los episodios de tremor de menor duración (figura 2), se han registrado algunos sismos con características de volcano-tectónico (figura 10).  Los eventos más importantes de este tipo ocurrieron el 1 de septiembre a las 05h45, 11h28, 15h04, 20h22, 22h53; el 2 de septiembre a las 06h41, 10h33 y 12h13.  Algunos de estos sismos llevan un claro contenido de VLP (sismos de muy largo periodo).  En las figuras 11 y 12 se ven los espectros de las señales.  Los hipocentros de estos sismos se ubican entre 3 y 11 km de profundidad bajo la cumbre.  La magnitud más alta fue 2.7 (Fig. 13).

A las 10h05 TL se registró un tremor de tipo espasmódico compuesto por varios pulsos de mayor amplitud (Fig. 12).  Este tremor duró hasta las 10h34 TL y terminó al mismo tiempo que se registró un sismo tipo VT que también presentó un componente de VLP.  

Fenómenos Superficiales:
El viernes pasado, 28 de agosto en horas de la tarde, una señal sísmica de alta frecuencia fue detectada en dos estaciones sísmicas en el flanco occidental.  Se reconocía como un flujo pequeño de cenizas removilizadas ligeramente por una garua o lluvia leve que cayó en el sector.  El día lunes dos técnicos del IG fueron a observar las evidencias y pudieron constatar que ha descendido en unas quebradas un pequeño flujo lodoso compuesto de ceniza.  Su origen muy seguramente se deba a la removilización por lluvias de las gruesas capas de ceniza que se han depositado en las zonas altas del volcán en las últimas semanas.  El flujo nunca tuvo un caudal mayor de 10m3/seg y quedó en la parte alta de los flancos del volcán, a los 3900 m de altura (Fig.14).  Vale notar que estos flujos de lodo pueden ser muy frecuentes en volcanes en erupción, dado que su material viene de las cenizas acumuladas en los flancos y son removilizadas por las lluvias.  En el volcán Tungurahua han sido muy comunes y ocurren hasta el presente por este proceso.  Generalmente son de poca duración, poco volumen y poco alcance.  Se reconoce como “lahares secundarios” y no implica el derretimiento del glaciar, a diferencia de lo requerido para los “lahares primarios”.

RESUMEN:
Durante los últimos 6 días el volcán Cotopaxi ha expulsado columnas de vapor, gases y cenizas a menores alturas y alcances comparados con la semana anterior.  El registro del gas SO2 sigue siendo alto y talvez esté sub-representado porque la calidad de las medidas está afectada por la presencia de ceniza en la atmósfera, lo que no permite buenas mediciones. Por otro lado, se ha visto que los niveles de energía sísmica mostraron una tendencia decreciente por unos 5 días.  Lo más destacable con respecto a la sismicidad ha sido el registro de eventos sísmicos de fractura (VTs) y de las señales de movilización de fluidos en el conducto volcánico (sismos VLPs), entre 3 y 11 km bajo la cumbre.  Estos eventos ocurrieron el 01 y 02 septiembre y sugieren la ocurrencia de nuevas inyecciones de mama en la base del conducto volcánico.

PM,MR,SA,BB
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Constante emisión de cenizas y gases y aumento en sismos someros de fractura

Emanación de Cenizas y Gases Volcánicos:

El día 26 de Agosto el volcán tuvo una emisión de cenizas continua con pocas pausas, la cual se orientó principalmente hacia el NW (Figs. 1 y 2).   La nube de cenizas, vapor y gases volcánicos logró pasar la cordillera Occidental y se tienen reportes de leves caídas de ceniza en Santo Domingo e incluso en algunas zonas más alejadas.  Desde que el inicio del tremor continuo en la noche del sábado, 22 de Agosto, a las 21h41, se han observado muy pocas pausas en los últimos 6 días.  Los reportes de caídas de ceniza están cubriendo grandes zonas al occidente-suroccidente del volcán con espesores que ahora alcanzan hasta niveles milimétricos.  Esta última observación que fue corroborado por el alcalde de Sigchos en la Provincia de Cotopaxi, quien habló de afectaciones a la ganadería, los sembríos al aire libre y en los invernaderos.  En los últimos 36 horas la caída de ceniza ha dejado una película muy densa de ceniza sobre las estaciones de monitoreo en el volcán Cotopaxi (Fig. 3)

En el análisis de las caídas de ceniza relacionadas con las explosiones del 14 de agosto, se calculó se depositó un volumen aproximado de 56,000 m3 de material volcánico.  Luego, en el periodo entre el 15 al 21 de agosto, se hizo otro análisis de las caídas de ceniza captadas por la red de cenizómetros del IGEPN y se calculó que 19,500 m3 fueron expulsados durante estos 6 días y su distribución fue mayormente al Nor-Noroccidente (Fig. 4).  En el próximo recorrido, el día viernes 28 de agosto, se recolectarán datos sobre la cantidad de ceniza acumulada en los últimos 7 días (22-28 de Agosto), en los que se ha observado un largo periodo de emisión.  

El día 26 de agosto miembros del IGEPN trataron de hacer medidas con un nuevo instrumento (MultiGas) para medir las concentraciones de otras especies de gases volcánicos desde un avión Twin Otter que fue gestionado por el Ministerio Coordinador de Seguridad.  No fue posible pasar más al occidente de la Cordillera Occidental ni interceptar la nube de gases para realizar las medidas con el instrumento mencionado.

Adicionalmente, el registro del gas SO2 con un aparato Móvil-DOAS, realizado desde un vehículo en una travesía entre Machachi hasta Lasso el 24 de Agosto, detectó un promedio de 18,000 toneladas/día.  Las mayores concentraciones fueron registradas en los páramos de Chasqui.  En este mismo día las mediciones realizadas por el satélite Aura/OMI dieron altos valores, mostrando claramente una columna con dirección al O-SO; luego el 26 se registró una reducción de los valores de SO2 (Fig. 5).

Monitoreo Termal:
Los días 18 y 26 de agosto se efectuaron sobrevuelos al volcán con objeto de efectuar monitoreo termal del volcán usando una cámara infrarroja. Los resultados obtenidos indican que entre las dos fechas indicadas la temperatura de las columnas de emisión se incrementaron significativamente, llegándose a obtener valores de alrededor de 150° C en las imágenes tomadas el día 26 de agosto (Fig. 6), adicionalmente se verificó que las temperaturas (TMA= Temperatura Máxima Aparente) observadas en los diferentes sectores del volcán, son de valores más altos a los observados en las imágenes del 18 de agosto, como se detalla en la Tabla 1.

Dentro del monitoreo que hace el Instituto no se ha observado incandescencia en la parte superior del cono (Figura 7).

Sismicidad:
Desde el 13 de Agosto, cuando ocurrió un enjambre de sismos de fractura (tipos VTs) y LP´s, la red de sismógrafos ha estado registrando un creciente número de dichos eventos (Fig. 8). La magnitud más alta fue 3.4, la cual corresponde a un sismo ocurrido el 25 de agosto a las 04h30 UTC, y cuyo hipocentro se ubica en la parte alta del cono del Cotopaxi.  

En algunos casos estos eventos se detectan mientras el volcán está experimentando momentos con poco tremor.  Con la ocurrencia de unos de estos sismos se reinicia el tremor (Fig. 9a, b y c).  Este patrón puede asociarse a una serie de válvulas dentro del conducto, las cuales y cierren a cada cierto rato.  El sismo representa el empuje que ayuda a abrir la válvula y permite nuevamente el flujo del gas hacia la superficie.

RESUMEN
Hay dos niveles principales de los sismos.  Están ubicados entre 3 y 7 km y entre 9 y 12 km de profundidad bajo el cráter (Fig. 8).  El registro sísmico ha presentado tremores de amplitudes moderadas luego de unos eventos sísmicos (tipos VTs y LPs), y que los días 25-27 de agosto, en particular, se tienen claros registros de los niveles de energía liberada (Fig. 9 y 10).  En el sobrevuelo del 26 de agosto se observaron temperaturas altas en la columna de emisión.  La salida de ceniza y gases es continua.  

PM,MR,PE,SV,PR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Emisiones y explosiones en el volcán Tungurahua

Martes 25 agosto de 2015

A partir de las 03h05 (Tiempo Local) se observó un nuevo incremento en la actividad sísmica del Volcán Tungurahua. Se registró una señal de tremor de emisión (Fig. 1), a la cual estuvo asociada una caída de ceniza en la zona de Chontapamba y las poblaciones de Pillate, Bilbao y Juive Grande. En la población de Pillate se registró la caída más fuerte y la ceniza reportada es fina y de color negro. También se tienen reportes de caídas de ceniza en Chinchicoto (Tisaleo), Yanayacu (Quero), Rumipamba (Quero) y Pinguilí (Mocha).  El tremor se atenuó a partir de las 05h00 hasta las 05h45. Posteriormente, se registraron 5 explosiones a partir de las 05h57 (Fig. 1). La intensidad de estas se fue incrementando progresivamente, siendo la más fuerte la de las 08h05 (TL). Después de la explosión de las 09h45 se observó una columna de emisión de aproximadamente de 2 km de altura sobre el nivel de la cumbre, con una carga moderada a alta de ceniza con dirección al occidente.

Como se había reportado en el informe especial Nº13, este tipo de actividad era posible en el Volcán Tungurahua. Al momento nos encontraríamos en el escenario Nº1 de dicho informe.

La evolución de esta actividad será seguida desde el Observatorio del Volcán Tungurahua.  Se debe destacar que en algunos de los episodios eruptivos anteriores se ha observado el paso de este tipo de actividad hacía una mayor explosividad con la potencial generación de flujos piroclásticos de corto a mediano alcance.

SS/CP/BB/MR
OVT/IG

Continúa la emisión de cenizas

24 de Agosto de 2015

El día de ayer, 23 de Agosto el volcán tuvo una emisión de cenizas continua con pocas pausas.  Este proceso empezó la noche del sábado, 22 de Agosto, a las 21h41.  En la figura 1a se observa la traza sísmica y la flecha que indica el súbito inicio del tremor sísmico que acompaña a esta emisión.  La caída de ceniza en la noche de 22 fue confirmada por los guardaparques en la entrada del Parque Nacional Cotopaxi.  Ayer, personal del IGEPN constató que se tenía alrededor de 2 mm de ceniza fina de color café claro acumulada en las últimas 18 horas.  En la Figura 1b se observa el sismograma de hoy día, y claramente se reconoce un aumento paulatino de la amplitud de la traza, implicando mayores niveles de energía sísmica y mayores niveles de perturbación interna en el volcán.  

Ayer en la tarde, se observaron emisiones de ceniza con forma de hongos pequeños que ascendían desde el cráter con moderada energía. En principio sus alturas no sobrepasaron 1 km sobre el nivel del cráter.  Luego de cada emisión, los penachos fueron desplazados al occidente por la fuerza de los vientos, sobrepasando los 2 km de alturas en algunos casos (Fig. 2a y b).

Durante la noche desde el sector alto de Alaquez se observaron estas emisiones de cenizas con dirección Sur Occidental (Fig. 3).

Durante la tarde de ayer y hasta la mañana de hoy, la imagen satelital de NOAA muestra que el rumbo de la columna está hacia el occidente-suroccidente, sobrepasando la zona costera (Fig. 4).

La ceniza actualmente cubre una gran parte del valle norte de Latacunga y llega hasta el sur de los páramos de Romerillos (El Boliche) (Fig. 5a y 5b).

Resumen: La continua emisión de gases volcánicos y cenizas sigue provocado una alta liberación de energía sísmica (Fig. 6).  En comparación con días anteriores (Flecha roja-Fig. 6), las alturas de las columnas eruptivas y sus alcances son mayores, esto sugiere la presencia de presiones más grandes en el interior del volcán.  Posiblemente esto esté relacionado con un ascenso de un volumen de magma.  

PM,PE,MR
INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL