Anais Vásconez, investigadora del IG-EPN fue acreedora de una beca para realizar su investigación sobre cinco grandes erupciones del Cotopaxi en el "Laboratoire Magmas et Volcans" (LMV, Université Clermont Auvergne-CNRS-IRD) en Francia. Esta beca fue posible gracias a la generosa donación de la productora y directora del documental “Fire of Love”, el cual es una conmemoración de la intrépida vida de Maurice y Katia Krafft, dos vulcanólogos franceses que dedicaron sus vidas a captar imágenes y videos de erupciones volcánicas con el fin de comprender los procesos volcánicos y comunicar eficazmente los peligros volcánicos. Este trabajo forma parte de la investigación conjunta realizada entre científicos del Instituto Geofísico de la EPN e investigadores del IRD-LMV y contó con la colaboración de la Dra. Federica Schiavi, investigadora del LMV.

El proyecto de investigación se centra en el estudio de inclusiones magmáticas dentro de cristales de piroxeno y plagioclasa recuperados del cascajo expulsado durante las erupciones de 1877, 1853, 1768, 1744 y el siglo X del volcán Cotopaxi.

Las pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer - llamadas inclusiones magmáticas - nos indican qué composición tenía el magma cuando aún estaba a varios kilómetros de profundidad bajo la superficie, algún tiempo antes de la erupción.
El primer análisis que se llevó a cabo en la Universidad de Clermont Auvergne fue de las burbujas de las inclusiones magmáticas con espectroscopía Raman (Figura 1). El propósito de este análisis es medir la cantidad de dióxido de carbono (CO₂) y agua (OH) que pueda haber en las burbujas de las inclusiones.

Figura 1. Izquierda: Análisis por espectroscopía Raman. Derecha: Cristal de plagioclasa visto a través del objetivo del espectroscopio Raman con una inclusión magmática y su burbuja en el centro.

En total, de las más de 70 inclusiones magmáticas analizadas, en 16 se registró la presencia de CO₂. La figura 2 muestra un espectrograma ejemplar correspondiente a la burbuja de una inclusión magmática de la erupción del siglo X.

Figura 2. Espectro Raman de la burbuja de una inclusión de la erupción del siglo X del volcán Cotopaxi. Los dos picos alrededor de 1280 y 1385 (eje horizontal) indican la presencia de CO₂ y la distancia entre ellos (Δ) indica la densidad de CO₂ en la burbuja.

Para poder estimar de manera correcta la cantidad de CO₂ presente en estas gotas de magma atrapadas en cristales al crecer, el siguiente paso consistió en tomar fotos y medidas de las inclusiones y las burbujas que demostraron contener CO₂ (Figura 3).

Figura 3. Izquierda: Captura de fotografías y medidas de las inclusiones con CO2 con un microscopio binocular digital. Derecha: Zoom a una fotografía de una inclusión magmática dentro de un cristal de plagioclasa de la erupción de 1853 y el tamaño de su burbuja (0.012 mm).

En un siguiente paso se seleccionaron seis cristales por erupción (30 en total) para ser fijados en resina, incluyendo cuatro plagioclasas y dos piroxenos. Por otro lado, once cristales, incluyendo entre una y tres plagioclasas por erupción, fueron fijados en el elemento químico Indio (49In) (Figura 4). Estos últimos, al estar fijados en Indio, pueden ser analizados a futuro por espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS, por sus siglas en inglés) con el objetivo de comparar los resultados de los análisis de agua en las inclusiones magmáticas por varios métodos.

Figura 4. Izquierda: Cristales de plagioclasa y piroxenos en contenedores de resina. Derecha: Cristales de plagioclasa fijados a presión en Indium (⁴⁹In).

Además, cada uno de los cristales fue pulido hasta que las inclusiones magmáticas en cuestión estén en la superficie, para que puedan ser analizadas más a detalle en las siguientes semanas. La figura 5 muestra algunos ejemplos de inclusiones magmáticas en superficie.

Figura 5. Inclusiones magmáticas (gris más oscuro) observadas con luz reflejada en la superficie de cristales de plagioclasa y piroxeno de varias erupciones de los últimos 1000 años del volcán Cotopaxi.

Autores: A. Vásconez Müller, S. Hidalgo
Corrector de Estilo: G. Pino
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Dentro del proyecto Fire of Love en memoria de los famosos vulcanólogos franceses Maurice y Katia Krafft, una investigadora del IG-EPN fue seleccionada como beneficiaria de una de las becas financiadas por el equipo detrás del reciente documental de National Geographic Documentary Films titulado "Fire of Love". Esta beca permite a la científica del IG-EPN visitar y realizar una investigación en el "Laboratoire Magmas et Volcans" (LMV, Université Clermont Auvergne-CNRS-IRD) en Francia. Adicionalmente, una parte de los análisis es financiada por el Instituto Francés para el Desarrollo (IRD).

El proyecto de investigación consiste en estudiar material volcánico de cinco de las mayores erupciones del volcán Cotopaxi: 1877, 1853, 1768, 1744 y una del siglo X. Para esto, en un primer paso, cascajo de cada una de estas erupciones fue triturado y luego tamizado (Figura 1).

Figura 1. Izquierda: Piroclastos del Cotopaxi seleccionados para ser triturados y extraer sus cristales. Derecha: Tamizaje de la roca triturada.

Luego, dentro de la fracción de 0,5 a 1 mm se separaron los cristales de plagioclasa y piroxeno. Estos cristales fueron pulidos y observados a través de un microscopio binocular para buscar inclusiones magmáticas (Figura 2).

Figura 2. Izquierda: Fragmentos de la roca volcánica triturada con tamaños entre 0,5 y 1mm. Centro: Cristales de plagioclasa seleccionados y separados con pinza. Izquierda: Cristal de plagioclasa con muchas inclusiones magmáticas observado bajo el microscopio.

Las inclusiones magmáticas son pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer. Esto significa que las gotas de magma atrapadas en cristales nos pueden indicar qué composición tenía el magma cuando aún estaba a varios kilómetros de profundidad bajo la superficie, algún tiempo antes de la erupción.

Para este estudio se seleccionaron cristales con inclusiones magmáticas con un tamaño mínimo de 30µm (0,03 mm) con una y hasta máximo tres burbujas, para luego analizar su contenido de volátiles, como lo son el dióxido de carbono, el agua y el dióxido de azufre, entre otros. La figura 3 muestra algunas de las inclusiones magmáticas observadas en cristales de plagioclasa de las erupciones del Cotopaxi, que fueron seleccionadas para estos análisis.

Figura 3. Inclusiones magmáticas observadas en cristales de plagioclasa de varias erupciones de los últimos 1000 años del volcán Cotopaxi.

A. Vásconez Müller, S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

El 27 de marzo de 2024, Técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) llevaron a cabo una visita a las fuentes de agua y vertientes naturales localizadas en las inmediaciones del volcán Cotopaxi con la finalidad de medir los parámetros fisicoquímicos de las aguas y realizar el muestreo de las mismas.

Figura 1.- Medición de parámetros fisicoquímicos en las aguas de la zona de Hummocks (Foto: M. Almeida /IG-EPN).

Los técnicos recorrieron las fuentes termales, surgentes de agua y drenajes superficiales de la zona. Donde tomaron mediciones de pH, Conductividad y temperatura de las aguas. Adicionalmente se recolectaron muestras que serán posteriormente analizadas en el CICAM (Centro de Investigación y Control Ambiental de la EPN) para conocer la composición de los elementos mayoritarios.

Figura 2.- Medición de parámetros fisicoquímicos y muestreo en la vertiente de Hummocks y la fuente termal del Salitre (Foto: M. Almeida /IG-EPN).

Este tipo de campañas de medición se realizan de manera periódica en los principales volcanes del Arco Volcánico Ecuatoriano con la finalidad de identificar posibles cambios que pudieran presentarse en las fuentes en el caso de ocurrir algún cambio en los niveles de actividad volcánica.

El volcán Cotopaxi atravesó un periodo eruptivo de baja magnitud entre 2022 y 2023. Actualmente permanece en relativa calma y tanto su actividad superficial como interna son catalogadas como: “baja, sin cambios”. Pero no debemos descuidarnos, pues el Cotopaxi es uno de los volcanes más peligrosos del país. Por ello estar informados y educados sobre estos temas es muy importante. ¿Sabes 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

Figura 3.- Conoce el mapa de amenazas del Volcán Cotopaxi.

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

Como parte del monitoreo de rutina que el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realiza en los volcanes del Ecuador, personal del área de vulcanología del IG-EPN realizó trabajos de vigilancia en el Complejo Volcánico Pichincha el día 28 de marzo de 2024. Estos trabajos comprendieron la vigilancia de las anomalías termales del cráter y la visita a las fuentes termales de la zona distal.

A primeras horas de la mañana, los técnicos del área de vulcanología ascendieron al borde occidental del cráter del Guagua Pichincha, para mediante el uso de cámaras infrarrojas realizaron el monitoreo de los campos fumarólicos del interior. Las imágenes permitieron distinguir las ya conocidas anomalías de las fumarolas alineadas, la locomotora, la fumarola de muestreo, y las fumarolas de los domos y de las nacientes del Río Cristal, las cuales no muestran variaciones importantes.

Figura 1.- Monitoreo termal de los campos fumarólicos en el cráter del Guagua Pichincha 28/03/2024 (D. Sierra/ IG-EPN).

Adicionalmente, se llevó a cabo la vigilancia de las fuentes termales de la zona distal, ubicadas al suroccidente del Guagua Pichincha. Se visitaron los balnearios: Urauco, y Las Acacias (Figura 2). Se realizó una medición de los parámetros físico químicos y un muestreo para el análisis de las especies mayoritarias. Los análisis serán realizados en el Centro de Investigación y Control Ambiental de la EPN (CICAM).

Figura 2.- Medición de parámetros fisicoquímicos en las fuentes termales del Balneario Urauco y las Acacias, 28/03/2024 (M. Almeida/ IG-EPN).

Al momento de la emisión del presente informativo la actividad superficial del volcán Guagua Pichincha es catalogada como muy baja sin cambios y la actividad interna como baja, sin cambios. Sin embargo, al tratarse de un volcán activo se recuerda a la población que el descenso al cráter se encuentra restringido.

Figura 3.- Infografía sobre la peligrosidad de ingresar en cráteres de volcanes activos.

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

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) manifiesta su profunda consternación ante el accidente sufrido por nuestro compañero Marco Antonio Solís Martínez el día de ayer cerca de la cumbre del volcán Cayambe. Queremos resaltar las cualidades personales de Marco, su amabilidad, su dedicación y responsabilidad en el trabajo, además de su alta preparación como un experto escalador y andinista.

Marco Antonio Solís Martínez, nació un 15 de junio de 1987, en Ambato, Provincia de Tungurahua, donde cursó sus estudios de primaria y secundaria. Obtuvo su título universitario en Ingeniería Electrónica y Control en la Escuela Politécnica Nacional en el año 2017, donde se destacó como uno de los alumnos sobresalientes de su clase.

Figura 1.- Ing. Marco Solís, funcionario del IG-EPN.

Su pasión por las montañas lo llevó a unirse al Club de Andinismo de la Escuela Politécnica Nacional en 2016, donde llegó a ser Director Técnico e Instructor de Maniobras para Seguridad en Montañismo y Alta Montaña.

Durante su vida profesional colaboró en las mediciones de campo en glaciares para proyectos conjuntos entre el INAMHI y el IRD, manteniendo redes meteorológicas instaladas a más de 4000 metros de altura, así como equipos de medición en glaciares instalados a más de 5000 metros de altura en el volcán Antisana. Así mismo, trabajó como consultor independiente en proyectos de diseño en elaboración de circuitos y procesos de automatización.

En 2019, Marco entró al IG-EPN como parte del Área de Instrumentación, donde se encargaba de instalar equipos, adecuar la infraestructura necesaria para ellos y preparar la transmisión datos vitales para la vigilancia sísmica y volcánica en el país. Colaboró en varios proyectos interinstitucionales mediante la instalación y mantenimiento de estaciones de vigilancia sísmica y volcánica sobre todo en zonas de difícil acceso.

Figura 2.- Marco Solís coronando la cumbre del volcán Cotopaxi en enero de 2022.

Inmediatamente destacó de entre sus compañeros por su impresionante fuerza física y resistencia, sobre todo para trabajos en la altura. Su gran experiencia con equipos de montañismo, rescate de alta montaña e instrumentos para acceso vertical era reconocida por sus colegas. Lideró incontables misiones a zonas de difícil acceso para dar mantenimiento a estaciones de la Red Sísmica Nacional y las redes de monitoreo de volcanes como Cotopaxi, Cayambe, El Reventador, Sangay, Chiles entre otros. Así mismo participó en la instalación de estaciones sísmicas temporales, dentro de proyectos científicos enfocados en la zona de subducción del país y para el seguimiento de la actividad de los volcanes Sierra Negra y Fernandina de las islas Galápagos. Sus más recientes trabajos de campo fueron la instalación de la estación sísmica y de infrasonido para el monitoreo del volcán Sangay en la zona de Guarguallá y el mantenimiento de la estación SAGA, en el sector de La Playa al sur occidente del Sangay.

Figura 3.- Marco Solís junto a sus colegas y amigos del área de instrumentación en una misión de mantenimiento de estaciones del IG-EPN en las Islas Galápagos, en agosto de 2022.

En sus tiempos libres no se despegaba de los volcanes, desempeñándose como guía de alta montaña y coronando en repetidas ocasiones las cumbres más altas y difíciles de nuestro país, además de otras en el exterior.

Figura 4.- Marco Solís, junto a personal del IG-EPN y de la FAE, previo a realizar tareas de mantenimiento de estaciones en el volcán El Reventador. (Foto E. Pinajota, 2020.)

Figura 5.- Marco Solís realizando mantenimiento de estaciones de Monitoreo en el volcán El Reventador.

Quienes lo conocieron lo recuerdan como una persona reservada, de pocas palabras, pero muy amable, respetuosa, responsable, de fuerza física y determinación impresionantes. Se lo recuerda también porque gozaba de un excelente apetito, lo cual generaba risas junto con sus colegas y amigos.

Figura 6.- Marco Solís cerca de la cumbre del volcán Cayambe, en marzo de 2024. (Foto: J. Garrison.)

Marco era muy conocido en el plano del Andinismo Ecuatoriano, llegando a romper una de las marcas entre sus colegas para subir trotando a la cumbre del volcán Cotopaxi en menos de 1h30 y lo logró sin oxígeno y en horas de la mañana cuando las condiciones climáticas son más críticas para un andinista. Además, participó de misiones de alto impacto mediático como las de exploración para la reapertura del ascenso a la cumbre del volcán Cotopaxi, donde con otros montañistas de élite, pertenecientes al GIR y al Ministerio de Ambiente, conquistó su cumbre tras cerrarse al público tras la erupción del 2022-2023.

Figura 7.- Marco Solís, coleccionando cumbres, amante de las montañas, hijo, hermano, amigo.

La madrugada del 05 de abril de 2024, mientras realizaba un ascenso al volcán Cayambe en compañía de dos turistas extranjeras, las malas condiciones climáticas generaron una importante avalancha que le sorprendió a una altura de aproximadamente 5700 msnm y los arrastró hacia el interior de una grieta en el glaciar. Poco después, otros andinistas reportaron el suceso y se inició un gran operativo de búsqueda y rescate. Los equipos de rescate lograron llegar al sitio del accidente la tarde del mismo día, pero no tuvieron éxito en encontrar a las personas desaparecidas.

Figura 8.- Infografía sobre el operativo de búsqueda y rescate, tras el accidente del 05 de abril de 2024. (Fuente: Bomberos Quito.)

Sus compañeros de trabajo, colegas y amigos del IG-EPN, del Club de Andinismo de la EPN y quienes pudieron encontrarse con él en sus actividades profesionales o en las laderas de una montaña, lamentamos profundamente el accidente. Al momento, las acciones de rescate se retomarán por parte de los entes encargados cuando las condiciones de la montaña mejoren.

D. Sierra, G. Pino, M. Ruiz, S. Vaca, S. Hernandez, A. Peralvo, G. Viracucha, P. Mothes, M. F. Naranjo, E. Pinajota
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional