Como parte de las tareas de monitoreo de los volcanes activos del Ecuador, un equipo del Área de Vulcanología y el Área Técnica del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) en coordinación con el Parque Nacional Galápagos, llevó a cabo un control de la actividad superficial del campo fumarólico Minas de Azufre en la caldera del Volcán Sierra Negra el día jueves 11 de agosto de 2022. Las actividades realizadas fueron:

  1. Reubicación de la estación DOAS (Espectroscopía de absorción óptica diferencial por sus siglas en inglés) de medición de flujo de dióxido de azufre (SO2).
  2. Medición de concentración de especies gaseosas y obtención de razones entre ellas utilizando un equipo MultiGAS (Sistema de análisis de gas multicomponente).
  3. Medición de temperaturas utilizando una termocupla y una cámara térmica.
  4. Mediciones móvil-DOAS para estimar el flujo de SO2 emitido por el campo fumarólico mientras se realizaron los trabajos de monitoreo.

Adicionalmente de forma general se realizó una verificación de los cambios morfológicos y superficiales que ha sufrido la zona de los campos fumarólicos, el más llamativo es la falta de emisiones en la fumarola más baja en comparación con la última visita técnica en Nov. 2019, donde esta fumarola fue reportada como activa.

El volcán Sierra Negra ha presentado 7 erupciones en los últimos 70 años, siendo las más recientes las ocurridas en: 1979, 2005 y 2018. La erupción del 26 de junio de 2018 estuvo precedida por casi un año de persistente agitación. Actualmente, el volcán ha retornado a sus niveles de base, sin embargo, el sistema magmático asociado mantiene una tendencia inflacionaria, que, a pesar de ser leve, sugiere el ingreso de magma a su reservorio. El objetivo de contar con una estación de medición de SO2 permanente es identificar concentraciones anómalas de este gas que pudieren indicar una nueva agitación volcánica.

Trabajos de monitoreo de la actividad superficial del volcán Sierra Negra – Isla Isabela, Galápagos
Figura 1. A) Mapa de reubicación de la estación DOAS Azufral. Nótese la anterior ubicación versus la nueva ubicación de la estación, la cual está más próxima al polígono que define la predominancia en la dirección de los vientos en la zona. B) escaneo resultante correspondiente al día 14 de agosto 2022, muestra una distribución bastante simétrica y similar a una campana de Gauss, lo cual indica la medición de una pluma completa y con datos de alta confiabilidad. C) Fotografía de la estación reubicada con vista directa a la pluma de gas (Minas de Azufre). (Imágenes: M. Almeida, IG-EPN).


Dadas las condiciones actuales, como la existencia de una vía carrozable que conduce al campo fumarólico de Minas de Azufre fue factible reubicar y repotenciar la estación DOAS permanente de Mina Azufral (Fig. 1a). Dicha estación había estado históricamente ubicada en el borde suroccidental de la caldera, pero un análisis estadístico de la dirección de los vientos tanto mensual como anual, ha demostrado que para esta zona la mayor parte del tiempo el viento sopla en dirección aproximadamente NW. El instrumento fue relocalizado en el piso de la caldera en dirección N325° respecto a la fuente de emisión, con lo cual seguramente mejorará su la capacidad de detección de gas emanado desde el campo fumarólico (Fig. 1).

Los trabajos de monitoreo consistieron en la medición de especies gaseosas mayoritarias con MultiGAS; H2O, ácido sulfhídrico (H2S), dióxido de azufre (SO2) y dióxido de carbono (CO2), así como el flujo de SO2 emitido mediante DOAS móvil (Fig. 2). La medición de estos gases permite definir cambios en la actividad del volcán, así como hacerse una idea de las condiciones internas del reservorio.

Trabajos de monitoreo de la actividad superficial del volcán Sierra Negra – Isla Isabela, Galápagos
Figura 2. Fotografías de los trabajos de medición de gases en el campo fumarólico de Minas de Azufre del volcán Sierra Negra. Izquierda: Medición de concentración y razones entre especies gaseosas con el equipo MultiGAS (Foto: D. Sierra, IG-EPN). Derecha: Medición de flujo de SO2 utilizando un equipo móvil DOAS (Foto: M. Almeida, IG-EPN).


Finalmente, se realizaron mediciones puntuales de temperatura utilizando una termocupla en las zonas accesibles del campo fumarólico, siendo éstas la zona de: baja, media y alta temperatura. La temperatura más alta obtenida por medición directa en el campo fumarólico fue de casi 270 °C (Fig. 3). Estas temperaturas son muy elevadas y por lo tanto constituyen zonas peligrosas, en este sentido la cámara térmica se utiliza para medir las temperaturas en zonas distales o inaccesibles. La mayor temperatura registrada mediante cámara térmica fue de aproximadamente 380 °C (Fig. 3) y corresponde al vapor super-calentado emitido por la fumarola.

Trabajos de monitoreo de la actividad superficial del volcán Sierra Negra – Isla Isabela, Galápagos
Figura 3. Medición de temperaturas en el campo fumarólico de Minas de Azufre. Izquierda: Imagen térmica obtenida con la cámara infrarroja, la temperatura del gas alcanzó los 380°C (Imagen IR: OPTRIS PI640). Derecha: Fotografía de la zona de alta temperatura, en la que la termocupla obtuvo un valor máximo de 268 °C correspondiente a la roca calentada por el gas (Foto: M. Almeida, IG-EPN).


El Instituto Geofísico agradece a las autoridades del Parque Nacional Galápagos, quienes dieron su aval para que las tareas de monitoreo y mantenimiento puedan realizarse adecuadamente y respetando las normas de conservación del ecosistema. Así también, extiende su agradecimiento a los guardaparques quienes acompañaron a los grupos de trabajo y participaron activamente de las tareas.

Al momento de la emisión del presente reporte, la actividad del Volcán Sierra Negra es catalogada como: superficial baja tendencia sin cambio e interna moderada tendencia sin cambio.

 

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

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Durante la semana del 8 al 14 de agosto un grupo de técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional realizó trabajos de instalación y mantenimiento en las estaciones de la red de vigilancia sísmica y volcánica en las islas Galápagos.

Las Galápagos componen un archipiélago de islas de origen volcánico, localizado unos 1000km al oeste de la costa ecuatoriana. Son famosas por su biodiversidad y sus hermosos paisajes, así también por su frecuente actividad volcánica. Se sabe que en las Galápagos existen al menos 22 volcanes, varios de los cuales muestran actividad frecuente, reportándose más de 70 erupciones en los últimos dos siglos. El IG-EPN mantiene una red de estaciones sísmicas, cGPS y medidores de gases para monitorizar tanto la actividad sísmica como la volcánica que ocurre en las islas.

Mantenimiento de estaciones sísmicas e instalación de estaciones cGPS y DOAS en las Islas Galápagos.
Figura 1.- Mapa de estaciones en las que se realizaron los trabajos de mantenimiento.


Para realizar las actividades el equipo de trabajo se dividió en varios grupos. Uno de ellos permaneció en la isla Santa Cruz para realizar las actividades de recepción de señales y el reemplazo de algunos equipos en la zona de El Chato como por ejemplo el cambio de la caseta que alberga la estación. Se realizaron también nuevas conexiones eléctricas con las baterías y el reemplazo de algunos radios para las telecomunicaciones. Además, se cambiaron 2 antenas parabólicas y sus cables, debido a que se encontraban en mal estado. Finalmente, se realizó la limpieza de la estación, corte de la maleza y se reordenaron los cables para garantizar un adecuado funcionamiento del sistema.

Mantenimiento de estaciones sísmicas e instalación de estaciones cGPS y DOAS en las Islas Galápagos.
Figura 2.- Trabajos de Mantenimiento en la zona del Chato, Isla Santa Cruz (foto: D. García IG-EPN).


Un segundo grupo se trasladó a Puerto Villamil en la Isla Isabela. Este grupo se dirigió a la zona de volcán Chico, desde donde se establecieron enlaces de transmisión con El Chato. Además, se realizó el reemplazo de baterías, cambio de antenas y mantenimiento de sus tensores. Este mismo grupo se trasladó a la zona de minas de azufre, donde se verificaron los enlaces con la estación de Caleta Webb. Por otra parte, se procedió con la relocalización de la estación de medición de gases DOAS, con el fin de ubicarla en una posición preferencial respecto a la dirección del viento y que pueda recolectar una mayor cantidad de datos, de mejor calidad. Finalmente, se realizaron trabajos en la estación Papayas (PVIL), donde, al igual que en otros sitios, se realizó el cambio de baterías y descarga de datos. Posteriormente se procedió a realizar pruebas sísmicas y de transmisión, solventando los problemas que aparecieron durante el mantenimiento.

Mantenimiento de estaciones sísmicas e instalación de estaciones cGPS y DOAS en las Islas Galápagos.
Figura 3.- Izquierda, mantenimiento en la estación Volcán Chico, reparación de tensores de antena (foto: M. Mendoza. PNG). Derecha, relocalización de estación DOAS en Minas de Azufre, Isla Isabela (foto: D Sierra, IG-EPN).


Un tercer grupo partió desde Pto. Villamil y se desplazó en un bote autorizado por el PNG hacia la Isla Fernandina, dando mantenimiento a las estaciones de Punta Mangle (FER2) y Espinoza (FER1), en la cual, adicionalmente a los trabajos de mantenimiento como por ejemplo el cambio de baterías, se procedió a la instalación de una base cGPS para el monitoreo geodésico del volcán La Cumbre.

Mantenimiento de estaciones sísmicas e instalación de estaciones cGPS y DOAS en las Islas Galápagos.
Figura 4.- Izquierda, trabajos de Mantenimiento en la estación Mangle. A la derecha, restablecimiento de las conexiones en la estación de Punta Espinoza, Isla Fernandina (foto: E. Pinajota. IG-EPN).


Posteriormente el grupo se trasladó hacia la estación Caleta WebB en (CAEZ) en Isla Isabela. Allí, se reemplazó el digitalizador sísmico y el regulador de voltaje que se encontraban averiados por la fuerte salinidad del ambiente.

Mantenimiento de estaciones sísmicas e instalación de estaciones cGPS y DOAS en las Islas Galápagos.
Figura 5.-Instalación de la base de monitoreo geodésico del volcán La Cumbre en Isla Fernandina. Derecha: instalación de antena geodésica de la estación FER1 (Punta Espinoza). Izquierda: trabajos de mantenimiento de la estación sísmica e instalación de la estación geodésica FER2 (Punta Mangle) (foto: M. Yépez. IG-EPN).


Para finalizar se dio mantenimiento a la estación sísmica Alcedo (ALCE). A pesar de que esta estación se encontraba funcional, se realizó mantenimiento preventivo y un ajuste al rumbo de la antena de transmisión, para que los datos puedan ser recibidos en la sede del IG-EPN en Quito.

El Instituto Geofísico agradece a las autoridades del Parque Nacional Galápagos, quienes dieron su aval para que las tareas de mantenimiento puedan realizarse adecuadamente y respetando las normas de conservación del ecosistema. Así también, extiende su agradecimiento a los guardaparques quienes acompañaron a los grupos de trabajo y participaron activamente de las tareas de mantenimiento e instalación de equipos.

C. Espín., D. Sierra, M. Yépez, M. Almeida, C. Cisneros
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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El volcán Sierra Negra, localizado en la Isla Isabela de la provincia de Galápagos, se ubica a 23 km al SE del centro de la ciudad de Puerto Villamil. El 26 de junio de 2018 inició un nuevo proceso eruptivo y su actividad se mantuvo hasta mediados del mes de agosto del mismo año, con la emisión de flujos de lava que se dirigieron principalmente hacia la parte norte del volcán.

Campaña de gravimetría asociada al reciente proceso eruptivo del volcán Sierra Negra
Fig. 1: Caldera del volcán Sierra Negra, con las lavas emitidas en el proceso eruptivo del 2005 y las nuevas lavas emitidas durante el proceso 2018. Vista hacia el Occidente. (Fotografía: E. Gaunt IG-EPN).
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Del 3 al 18 de marzo del 2020, un grupo de vulcanólogos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) y del Instituto Francés de Investigación para el Desarrollo (IRD por sus siglas en francés) realizaron una misión de campo en el volcán Sierra Negra, ubicado en la isla Isabela (Galápagos). El objetivo de esta misión era estudiar las fisuras eruptivas y los productos volcánicos de la erupción ocurrida entre el 26 de junio y el 23 de agosto del 2018.

Vulcanólogos investigan la erupción de 2018 del volcán Sierra Negra, Isla Isabela – Galápagos

Figura 1. Vista de los conos de escoria y salpicadura formados durante la erupción del volcán Sierra Negra en 2018 (Foto: B. Bernard, IG-EPN).
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El volcán Sierra Negra localizado en la Isla Isabela de la Provincia de Galápagos, se ubica a 23 km al SE del centro de la ciudad de Puerto Villamil. El 26 de junio de 2018 empezó un nuevo proceso eruptivo y su actividad se mantuvo hasta mediados de agosto del mismo año, con la emisión de flujos de lava que se dirigieron principalmente hacia la parte N.

Campaña de gravimetría en el volcán Sierra Negra

Fig. 1: Caldera del volcán Sierra Negra, con las lavas emitidas en el proceso eruptivo del 2005 y las nuevas lavas emitidas durante el proceso 2018. Vista hacia el Occidente. La distancia vertical entre el fondo de la caldera y el borde es 800 metros. (Fotografía: M. Encalada Simbaña IG-EPN).
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El Sierra Negra es un volcán localizado en la Isla Isabela unos 23 km al NW de Puerto Villamil (Figura 1). Tiene una edad aproximada de 535 mil años, está dominado por un volcanismo basáltico (poca sílice, alto contenido de Mg, Fe y Ca). El edificio está construido principalmente por la acumulación de flujos de lava (AA y Pahoehoe). Se caracteriza por episodios eruptivos con erupciones de tipo fisural (circunferencial y radial) con conos satélites (salpicadura o escoria).

El Sierra Negra ha presentado 7 erupciones en los últimos 70 años, siendo las últimas las que ocurrieron en: 1979, 2005 y 2018. La erupción del 26 de junio de 2018 estuvo precedida por casi un año de persistente agitación, misma que estuvo caracterizada por el incremento en la sismicidad (magnitud y cantidad de eventos) y deformación (más de cinco metros de levantamiento desde la erupción de 2005). Finalmente una erupción de tipo fisural ocurrió en el borde externo de la caldera, hacia el norte y noroccidente. Esta erupción estuvo caracterizada por la emisión de flujos de lava, a través de hasta 5 fisuras, de las cuales la fisura 4 fue la más activa (Fig. 1). Esta erupción arrojó un aproximado de 189 ± 94 millones de metros cúbicos cubrió un área de aproximadamente 30.6 millones de metros cuadrados en un período de tiempo de 58 días de erupción (Vasconez et al., 2018). Actualmente, el volcán ha retornado a sus niveles de base en cuanto a sismicidad, sin embargo, se registra un nuevo proceso de inflación, lo cual sugiere el ingreso de nuevo magma (roca fundida a altas temperaturas) a su reservorio.

Trabajos de vigilancia en la caldera del Volcán Sierra Negra Isla Isabela (Galápagos), noviembre 2019

Figura 1.- Mapa de la última erupción del volcán Sierra Negra y de su ubicación geográfica. Note la ubicación de la zona de los campos fumarólicos de Minas de Azufre. Tomado de: Vasconez et al., (2018).
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Una vez concluida la actividad eruptiva del volcán Sierra Negra, localizado en la Isla Isabela de la Provincia de Galápagos, ocurrida entre el 26 de junio y el 15 agosto de 2018 y a fin de continuar con las investigaciones y el monitoreo del volcán Sierra Negra, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) entre el 31 de enero y el 10 de febrero de 2019 realizaron una nueva campaña de monitoreo mediante un micro-gravímetro Scintrex CG-5 y también la medición de gases de SO2 mediante FLYSPEC en la zona de Minas de Azufre, sector suroccidental del volcán Sierra Negra.

Trabajos de Monitoreo en la caldera del Volcán Sierra Negra (Galápagos)

Fig. 1: Parte Suroriental de la caldera del volcán Sierra Negra visto desde el Norte, con las fisuras emitidas en el proceso eruptivo del 2005. La distancia vertical entre el fondo de la caldera y al borde es 100 metros. (Fotografías: E. Gaunt IG-EPN).
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El volcán Sierra Negra localizado en la Isla Isabela de la Provincia de Galápagos, se ubica a 23 km al SE del centro de la ciudad de Puerto Villamil. El 26 de junio de 2018 empezó un nuevo proceso eruptivo y su actividad se mantuvo hasta mediados de agosto del presente año, con la emisión de flujos lavas que se dirigieron principalmente hacia la parte N.

Campaña de gravimetría, muestreo geoquímico y trabajos geológicos asociados al reciente proceso eruptivo del volcán Sierra Negra

Fig. 1: Parte Nororiental de la caldera del volcán Sierra Negra, con las lavas emitidas en el proceso eruptivo del 2005 y las nuevas lavas emitidas durante el proceso 2018. Vista hacia el Norte. La distancia vertical entre el fondo de la caldera y al borde es 100 metros. (Fotografías: E. Telenchana IG-EPN).
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Terminación de episodio eruptivo actual

Resumen
Durante la última semana se ha registrado un continuo descenso de los parámetros de monitoreo en el volcán Sierra Negra, ubicado en la Isla Isabela, Galápagos. Este volcán inició el actual proceso eruptivo en la tarde del 26 de junio de este año tras varios meses de agitación. La erupción se caracterizó por la emisión continua de flujos de lava a lo largo de 5 fisuras eruptivas ubicadas en los flancos norte y nor-occidental del volcán, zonas muy distantes al área habitada de Puerto Villamil. Se destaca la ocurrencia de 5 pulsos de actividad que demuestran un incremento en la tasa de emisión de lava. Estos pulsos fueron observados debido a un incremento en el número y niveles de energía de las anomalías térmicas y detectados en forma de pulsos de tremor volcánico.

Según el monitoreo realizado por el IGEPN, la erupción se dividió en dos fases principales:
• La primera fase duró menos de un día (solo el 26 de Junio), pero fue la más energética. Durante este periodo todas las fisuras (1, 2, 3, 4 y 5) estuvieron activas, emitiendo flujos de lava que alcanzaron hasta 7 km pendiente abajo sin llegar al mar.
• Por otro lado, la segunda fase eruptiva duró aproximadamente 57 días (del 27 de junio al 23 de Agosto) y estuvo focalizada en la fisura 4. Durante este periodo los flujos de lava emitidos alcanzaron el mar el 6 de julio, incrementando la superficie del territorio Ecuatoriano en 1.5 km2 en el sector de Bahía Elizabeth.
Durante este periodo eruptivo, el volcán Sierra Negra emitió flujos de lava que cubrieron aproximadamente 30,6 km2. Gracias a la red permanente de monitoreo del IGEPN y la información satelital, en la última semana se ha registrado un descenso continuo en la actividad eruptiva, anunciando el fin de este episodio eruptivo que duró 58 días. No se descarta que a futuro pueda ocurrir un nuevo episodio, como ya ha sucedido en anteriores erupciones en los volcanes de Galápagos, por lo que se mantiene un monitoreo constante.

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Actualización de la actividad eruptiva

RESUMEN

La erupción del volcán Sierra Negra iniciada el 26 de junio de este año, continúa y se mantiene al momento con emisión de flujos de lavas. Sin embargo la intensidad de la erupción ha sido variable y se han reconocido varios pulsos de incremento de actividad. El número de sismos por día registrados por la red del IG-EPN a partir del 31 de julio es de 121 eventos, siendo este número menor respecto a los días anteriores. Sin embargo, la sismicidad continúa, siendo mayor al nivel de base, previo al 26 de junio, que era de 38 sismos diarios.

Los pulsos de mayor actividad se registraron los días 4 y 9 de agosto. La actividad ha declinado en su intensidad en los últimos días, sin embargo los flujos de lava aparentemente continúan ingresando al mar según lo observado en imágenes satelitales del 15 de agosto. Se debe indicar que la zona donde actualmente se produce la actividad eruptiva y la zona de Bahía Elizabeth, donde las lavas aparentemente continúan ingresando el mar, se encuentran alejadas de cualquier población humana o actividades agrícolas y son solo accesibles por embarcaciones.

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