Disminución de la actividad superficial y evidencias de nuevas intrusiones magmáticas y aumento de presiones internas

Resumen
Durante las últimas dos semanas se ha observado una disminución de la actividad superficial en el volcán Cotopaxi, caracterizada por un debilitamiento de la intensidad de las emisiones de gas y ceniza y asociada a una reducción del tremor de emisión. Sin embargo desde el 10 de septiembre se ha registrado un aumento en el número de eventos volcano-tectónicos (rupturas dentro del volcán) y de la deformación del edificio volcánico posiblemente relacionados a una nueva intrusión de magma en profundidad o a un aumento de la presión en el reservorio magmático. Adicionalmente, desde dos semanas atrás se observa un posible aumento del aporte de magma fresco en la ceniza volcánica. Durante el último sobrevuelo se han registrados nuevas anomalías térmicas en los flancos superiores del volcán. Estos cambios podrían ser seguidos por nuevos pulsos de actividad eruptiva en los próximos días a semanas.


Sismicidad

Desde el 10 de Septiembre se registra un incremento en el número de eventos de tipo volcano-tectónico (VT, asociados a rupturas dentro del volcán) con 43 sismos durante este día y posteriormente se ha registrado un promedio de 54 VT diarios (Fig. 1). Con el aumento en el número de sismos VT, el tremor que estaba relacionado con emisiones de ceniza disminuyó.

Informe Especial Cotopaxi 16 - 2015

Figura 1. Número de eventos volcano-tectónicos y episodios de tremor relacionado con las emisiones de gas y ceniza.

 

Estos sismos VT fueron localizados principalmente entre 9 y 12 km bajo la cumbre del volcán y alrededor de 4 km bajo la cumbre pero en menor cantidad (Fig. 2). Algunos de estos eventos VT también se han registrado al Norte del volcán por el sector de PITA (zona distal) a profundidades de 12 km respecto a la cumbre. Las magnitudes de estos eventos VT son menores a 2.0 en la escala de Richter, sin embargo, dichos valores representan una energía considerable en un contexto volcánico.

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Figura 2. Localizaciones de eventos volcano-tectónicos hasta el 15 de Septiembre, 2015.

 

Debido a que los eventos VT se distribuyen a lo largo del posible conducto volcánico, así como, en las regiones de menor esfuerzo alrededor del volcán (e.j. sector de Pita), se supone que el magma o los gases están ejerciendo presiones en esta zona.


Deformación

La red de inclinometría muestra un cambio en el patrón de deformación en el flanco nororiental en los últimos 10 días (Fig. 3). Este cambio es simultáneo con el aumento del número de eventos VT indicando un aumento de presión en edificio volcánico.

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Figura 3. Traza de los datos de los ejes radial y tangencial del inclinómetro VC1 vs. número de sismos hasta el 15 de Septiembre, 2015.  Se nota que durante los últimos 10 días hay un claro desvió del patrón anterior.

 


Dispersión y caída de ceniza

En base a las alertas emitidas por la Washington VAAC se puede observar que durante el periodo 04-11/09/2015, las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi afectaron una gran parte del Ecuador (Fig. 4). La altura de las nubes de ceniza alcanzó un máximo de 2.9 km sobre el nivel del cráter (snc) el 4-5 de septiembre (6.0 km snc la semana anterior). Se puede observar una disminución de la altura de las nubes de ceniza asociadas a una disminución de la intensidad de la actividad eruptiva. La velocidad de las nubes de ceniza varió entre 3.9 y 14.1 m/s. La dirección predominante del viento ha sido hacia el Occidente (entre SW y W). Las nubes de ceniza alcanzaron la costa hacia el Occidente, Machachi al Norte y Latacunga al Sur, con una dirección predominante de las nubes de ceniza hacia el Occidente alcanzando hasta 465 km de longitud el 9 de septiembre.

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Figura 4. Dispersión de las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi durante el periodo 04-11/09/2015 (fuente de datos: Washington VAAC, base: GoogleEarth).

 

Las zonas más afectadas por las caídas de ceniza entre el 4 y el 11 de septiembre se encuentran al Occidente del volcán con una intensidad máxima en el Parque Nacional Cotopaxi y El Chasqui (Fig. 5). La estimación de la masa y del volumen total emitido durante este periodo es de ~7.64 × 107 kg (~62,000 m3) lo que permite calificarlo con un índice de explosividad volcánica VEI 1. Desde el inicio de la actividad se acumuló ~9.09 × 108 kg (~742,000 m3) de ceniza hasta el viernes 11 de septiembre de 2015. Vale indicar que la actividad durante la última semana ha disminuido respecto a la semana anterior (~122,000 m³).

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Figura 5. Mapa preliminar del depósito de caída de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 4 y el 11 de septiembre de 2015 (proyección WGS 84, coordenadas en UTM; mapa: B. Bernard).

 

El análisis granulométrico de las muestras de ceniza indica una proporción muy importante de ceniza extremadamente fina (entre 30 y 75 % menor a 63 μm). Aparte del material recuperado durante el primer día de la erupción (14 de agosto) que tenía una distribución granulométrica un poco más gruesa, las demás muestras no indican un cambio y presentan una granulometría principalmente muy fina a extremadamente fina. El análisis de componentes realizado con lupa binocular y microscopio electrónico de barrido (MEB) muestra claramente una evolución de la ceniza con una disminución del aporte del sistema hidrotermal (líticos con pirita, escorias grises con vesículas rellenas de material hidrotermal, cuarzo hidrotermal) y un posible aumento del aporte de magma fresco (cristales libres, partículas vítreas con baja vesicularidad y alto contenido de microlitos), en particular desde el 28 de agosto (Fig. 6).

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Figura 6. A) Fotografía a la lupa binocular de partículas vítreas con baja vesicularidad del 28 agosto 2015 (foto: A. Proaño); B) Imagen MEB de una partícula semi-vesicular con alto contenido de microlitos (cristales 30 μm) y un poco de vídrio volcánico del 8 septiembre 2015 (Imagen: E. Gaunt).

 


Emisión del SO2

Desde el 10 de septiembre los valores de SO2 se han mantenido alrededor de 2000 ton/día. Estos valores son similares a los registrados previo a las explosiones del 14 de Agosto (Fig. 7). Sin embargo, la emisión de SO2 ha pasado de continua a pulsátil, registrándose valores más bajos el 13 de septiembre. Esto podría corresponder a una disminución del SO2 en el magma, es decir a un empobrecimiento en este gas en el sistema; o a una disminución de la permeabilidad del conducto, lo que impediría el desfogue continuo de los gases.

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Figura. 7. Flujo de SO2 desde el 1 de mayo hasta el 14 de septiembre de 2015. Se observa en los últimos días un flujo similar a los valores registrados antes del 14 de agosto. Se debe indicar que una de las estaciones DOAS no funcionó a inicio de septiembre debido a las fuertes caídas de ceniza.

 


Observaciones Visuales

En los últimos días se han observado emisiones de gas con bajo contenido de ceniza que no suben más de 500 m sobre el nivel del cráter (snc) (Fig. 8A). El 15 de septiembre, a las 13h00 (TL) se pudo observar una emisión un poco más energética con contenido moderado de ceniza que alcanzó 1.5 km snc y fue dirigida hacia el Occidente. Un grupo del Instituto Geofísico realizó una misión entre los días 12 y 13 de septiembre para realizar varias tareas de observación. Gracias a las buenas condiciones climáticas del sector se pudieron observar emisiones de vapor poco energéticas con bajo contenido de ceniza con una dirección preferencial hacia el Suroccidente alcanzando una altura máxima de 1 km snc. En las partes altas del flanco occidental se observó actividad fumarólica mientras que en Yanasacha esta actividad no fue evidente. No se registraron ruidos asociados a la emisión de gases y ceniza. Durante la noche no se observó incandescencia (Fig. 8B).

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Figura 8. A) Fotografía del flanco Sur del Cotopaxi tomada durante un sobrevuelo el 15 septiembre 2015 (foto: P. Ramón). Se observa una emisión de baja energía de gas con carga baja de ceniza dirigida hacia el occidente. B) Fotografía de la actividad superficial del volcán al anochecer, no se observó incandescencia (foto: F. Vásconez).

 


Monitoreo térmico

Se adquirieron imágenes térmicas del sector Noroccidental del volcán. Se observaron las anomalías relacionadas con el sector de Yanasacha y la emisión continua que reflejaron temperaturas máximas aparentes (TMA) de 21.7 y 10.1 °C respectivamente (Fig. 9). Estos valores se encuentran dentro de los rangos medidos entre los años 2002 y 2014.

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Figura 9. Imagen térmica del flanco Noroccidental del volcán, muestra las anomalías relacionadas con Yanasacha y la emisión continua. (imagen: S. Vallejo).

 

Durante el sobrevuelo realizado el 15 de septiembre, se observó la presencia de nuevos campos fumarólicos en el cráter interno bajo la cumbre y en su sector sur oriental (Fig. 10). Las temperaturas más altas corresponden a los campos fumarólicos del cráter interno y de sector superior del flanco oriental alcanzando los 43,1°C. Se determinó que el área de los campos fumarólicos de la parte superior del edificio va aumentando progresivamente y  además fue se identificaron nuevos anomalías en los flancos sur oriental y sur occidental.

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Figura 10. A) Imagen térmica que muestra los campos fumarólicos identificados en el cráter interno. B) Fotografía correspondiente a la imagen térmica. (Imagen/Fotografía: S. Vallejo/P. Ramón, IG-EPN).

 


Interpretación

En base a los datos obtenidos se evidencia una disminución de la actividad superficial en las últimas dos semanas caracterizada por una disminución de la intensidad de las emisiones de gas y ceniza, y asociada a la disminución del tremor de emisión. Esta disminución puede interpretarse por el agotamiento de la energía de la intrusión magmática que provocó esta actividad registrada y observada hasta el momento. Sin embargo el aumento importante del número de sismos volcano-tectónico y su ubicación (VT distales y VT profundos), y la deformación incipiente asociada del edificio volcánico indica una posible realimentación del reservorio magmático localizado entre 3 y 7 km de profundidad bajo el cráter o un aumento de la presión interna. De llegar a zona más superficiales este cuerpo magmático podría provocar un aumento de la actividad eruptiva, particularmente la ocurrencia de otra fase de explosiones que anuncian la llegada a la superficie del nuevo magma, en menor o mayor volumen.


Escenarios:

Se plantean como posibles los siguientes escenarios para los próximos días a semanas, los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

  • a) llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, varios pulsos de actividad eruptiva se materializan varias veces, con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por meses (tipo Tungurahua marzo 2013). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. Durante esa fase eruptiva se pueden producir explosiones de tamaño moderado con caídas de bombas balísticas que alcanzan un máximo de 5 km desde el cráter y pequeños flujos piroclásticos (tipo Tungurahua julio 2013). Adicionalmente se pueden formar lahares (flujos de lodo y escombros volcánicos) secundarios generados por la mezcla del material volcánico con agua de lluvia o por derretimiento de la nieve en la zona alta. En este escenario los lahares podrían ser de tamaño pequeño hasta moderado y afectarían principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. La erupción termina siendo una VEI 2-3. Al momento de la publicación de este informe este es el escenario más probable;
  • b) los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo Cotopaxi junio 1877, Reventador noviembre 2002, Tungurahua agosto 2006) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos pueden alcanzar el pie del volcán. El contacto entre los flujos piroclásticos y el glaciar produce un derretimiento de una parte de este generando lahares que bajan por uno o algunos de los drenajes que nacen en el volcán. Estos lahares serian de tamaño moderado a grande y pueden viajar decenas hasta cientos de kilómetros por los valles de los ríos dejando depósitos de metros hasta decenas de metros de espesor. Adicionalmente se puede producir fuertes caídas de ceniza y lapilli (cascajo) asociada a esta actividad. El espesor del depósito de caída podría alcanzar más de 2.5 cm a más de 50 km del volcán en la dirección principal del viento. En general, a las erupciones paroxismales, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4. Al momento de la publicación de este informe este escenario es menos probable que a);
  • c) no se descarta por completo una disminución de la actividad eruptiva en el caso de que la nueva intrusión de magma no ascienda a zonas superficiales. Sin embargo, en función de los parámetros de monitoreo y a la historia volcánica del Cotopaxi, este escenario es el menos probable.

Estos escenarios pueden ser cambiados de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán.

BB, PM, GP, IM, AA, GV, SH, SV, MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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Disminución de la energía sísmica y el tamaño de emisiones de las cenizas. Posibilidad de nuevos pulsos de actividad.

Resumen:
Desde el 5 de septiembre (informe N.- 14) se ha registrado un descenso en los niveles de energía sísmica y en el tamaño y contenido de ceniza de las columnas de emisión del volcán Cotopaxi.  Se destaca la ocurrencia de un sismo de magnitud 3.4 a 4.5 km bajo el cráter del volcán y el progresivo incremento de material juvenil en la ceniza del volcán, el cual tiene como fuente la fragmentación de magma en el interior del conducto.  Esta disminución de la actividad puede ser temporal y podría ser seguida por nuevos pulsos de actividad eruptiva.

Sismicidad:
Desde el Informe Especial N.- 14 emitido el 05 de septiembre, el volcán Cotopaxi ha continuado mostrando un descenso temporal en los niveles de energía sísmica liberada (Fig. 1).  Esta disminución está relacionada a una reducción en las amplitudes del tremor de emisión, las mismas que entre el 22 y el 29 de agosto de este año alcanzaron valores muy altos como se aprecia en la figura 1.

Informe Especial Cotopaxi 15 - 2015

Fig. 1: Los niveles de liberación de energía sísmica registrada desde enero 2015. Se nota que en los últimos 10 días hay una disminución en los niveles de energía sísmica liberada.

 

En los sismogramas se observa que los episodios de tremor son seguidos por periodos de algunas horas de relativo silencio sísmico (Fig. 2).  En estos periodos se observan algunos sismos locales, de los cuales se debe destacar el sismo de las 11h58 (tiempo local) del 7 de septiembre ocurrido a 4.5 km de profundidad bajo la cumbre.  Este evento tuvo una magnitud de 3.4, constituye uno de los sismos de mayor magnitud detectado en el volcán en las últimas semanas.

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Fig. 2: Registro sísmico de 07 y 08 de Septiembre 2015.  Se observa que los periodos de tremor están seguidos por tiempos de tranquilidad relativa y el registro de eventos sismicos discretos.  El sismo ocurrido a las 11h58 (tiempo local) del 7 de septiembre es el evento con mayor magnitud registrado en las ultimas semanas en el Cotopaxi (flecha).

 

Entre el 1 y 8 de septiembre se ha registrado un número importante de eventos sísmicos (Tabla 1).  Sus hipocentros están localizados entre 2 a 11 km bajo la cumbre (Fig. 3).  Muchos de estos eventos son tremores, sismos tipo VT (fracturamiento de rocas), LP y VLP (movimiento de fluidos en el interior del volcán).

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Tabla 1: Registro de eventos sísmicos entre 01-08 Septiembre, 2015.

 

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Fig. 3: Ubicación hipocentral de los eventos sísmicos registrados en el volcán entre el 8 de Agosto y el 8 de Septiembre, 2015. El sismos de magnitud 3.4 está indicado con la flecha.

 

Caída de Cenizas:
En base de mediciones realizados por personal del IGEPN de la distribución, espesores y pesos de las cenizas que han caído en los alrededores del volcán, se puede destacar que durante la semana pasada, del 28 Agosto al 04 de Septiembre del 2015, la zona más afectada fue la del Parque Nacional Cotopaxi, donde se midieron hasta 2 kilogramos de acumulación de ceniza por metro cuadrado durante este periodo.  Esta zona comprende 9 km2 de superficie.  Mientras la zona con caídas de hasta 200 g/m2 mide aproximadamente 150 km2 (Fig. 4).

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Fig. 4: Mapa preliminar del depósito de caída de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 26 de agosto y el 04 de septiembre de 2015.

 

En base a los datos obtenidos se estima que han caído 122,000 m3 de ceniza, calificando que la erupción tiene un nivel de explosividad VEI = 1 (VEI son las siglas del Índice de Explosividad Volcánica, el cual es un referente del tamaño de las erupciones).  Este volumen es alrededor de la tercera parte de lo que cayó en la semana pasada (410,000 m3).  Desde el 14 de agosto del presente, cuando empezó la expulsión del material piroclástico, se ha acumulado en el terreno unos 680,000 m3 de ceniza. Del análisis de las muestras de ceniza se ha encontrado un aumento en la proporción de fragmentos juveniles (provenientes de magma fresco) en la ceniza.

Emisión del SO2:
Los valores de SO2 han bajado en una manera importante.  En la imagen satelital se observa una pequeña nube de este gas magmático.  El tamaño observado en los días anteriores fue 4 a 5 veces mayor en su cobertura (Fig. 5).

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Fig. 5: Imagen satelital que muestra la concentración del gas SO2 en la atmósfera el 07 de septiembre del presente. Se observa un descenso en la presencia de este gas.

 

Mediciones termales: El día 9 de septiembre, un grupo de técnicos del IG, con el apoyo logístico del MICS, realizaron un sobrevuelo al volcán en una aeronave Twin Otter de la FAE. Las condiciones de nubosidad durante el vuelo fueron desfavorables, la mayor parte del tiempo el volcán permaneció entre nubes. Sin embargo se pudo realizar mediciones de la columna de emisión, la cual presentaba un contenido moderado a alto de ceniza, elevándose unos 200 a 300 m sobre el cráter, para luego dirigirse hacia el W; las medidas con cámara infrarroja de esta emisión dieron una temperatura (TMA) de 27.1° C (Fig. 6), muy inferior a los 200.3° C medidos durante el vuelo del 3 de septiembre.

Al igual que lo observado durante el vuelo del 3 de septiembre, tampoco en esta ocasión se observaron bloques acompañando a las columnas de emisión, como se pudo observar en las imágenes térmicas durante el vuelo del 26 de agosto. Igualmente se debe indicar que en varios sitios de los flancos se pudo observar la presencia de nuevas anomalías termales en el glaciar, las mismas que no habían sido vistas anteriormente.

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Fig. 6: Imagen infrarroja de la columna de emisión, en la que se midió una temperatura máxima (TMA) de 27.1° C.

 

Observaciones Visuales:
En los últimos días se han observado columnas de ceniza que no suben más de 1 km por encima del cráter.  El domingo 06 de Septiembre, las emisiones del volcán tuvieron poco contenido de ceniza y su columna no subió más de 1 km sobre el nivel del cráter (Fig. 7).

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Fig. 7: Foto tomada el 06 de Septiembre, 2015, desde el lado norte del cono. Se observa un nivel bajo de la columna eruptiva. Foto: P. Mothes-IGEPN.

 

Durante el vuelo del día 9 de septiembre, de manera similar a lo que se observó en el glaciar del flanco N durante el vuelo del 3 de septiembre, fue notorio observar en el flanco S 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. 8) hasta los drenajes principales del volcán; adicionalmente se observó que el glaciar se encontraba completamente distorsionado por la presencia de innumerables grietas que lo cruzaban, estas no habían sido vistas con anterioridad, posiblemente esto obedece al descongelamiento del glaciar.

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Fig. 8: Foto del flanco S del volcán, en las lenguas terminales del glaciar se observa la presencia de agua y humedad y de delgados hilos de agua que descienden por el flanco. Notar la lengua glaciar cruzada por innumerables grietas (Foto: P. Ramón IG/EPN).

 

Escenarios:
Considerando los datos obtenidos, se plantean como posibles los escenarios 2a y 2b para las próximas semanas, que fueran presentados en el Informe Especial N.- 9 del 21 de agosto del 2015, los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

2a) Llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, varios pulsos de actividad eruptiva se materializan varias veces, con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por meses (tipo Tungurahua). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. La erupción termina siendo una VEI 2-3.

2b) Los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo junio, 1877) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos en su contacto con el glaciar disparan lahares que bajan por uno o todos los tres drenajes que nacen en el volcán.  Estos lahares (flujos de escombros) viajan decenas o cientos de kilómetros por los valles de los ríos y producen depósitos de decenas de metros de altura. A las erupciones paroxísmicas, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4.

Estos escenarios pueden ser cambiados en el futuro de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán.

Conclusiones:
Se ha registrado una disminución en el tamaño de los episodios de tremor, lo cual está relacionado a una disminución tamaño de las emisiones de ceniza.  También se ha observado una disminución en el contenido de ceniza en las columnas de emisión.

La ocurrencia de un sismo de magnitud 3.4 bajo el cráter y los cambios observados en la proporción de material juvenil en la ceniza sugieren que el magma continúa moviéndose lentamente en el interior del volcán.  Por lo indicado, se considera que la disminución de la actividad que se ha observado en los últimos días puede ser temporal y no se puede descartar la ocurrencia de nuevos pulsos de actividad eruptiva.

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

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Miércoles, 09 Septiembre 2015 17:20

Sobrevuelos del volcán Cotopaxi

Con el apoyo logístico de una aeronave por parte del MICS, personal del Instituto Geofísico semanalmente realiza sobrevuelos desde el aeropuerto de Tababela en dirección al volcán Cotopaxi, en un avión Twin Otter de la FAE (452).

Sobrevuelos del volcán Cotopaxi

Foto 1. Equipo técnico del IGEPN y miembros de la Fuerza Área Ecuatoriana que realizaron el sobrevuelo en el volcán Cotopaxi el día 9 de septiembre del 2015.

La finalidad de estos sobrevuelos es:

* Toma de imágenes térmicas del volcán

Sobrevuelos del volcán Cotopaxi

Foto 2. Msc Patricio Ramón verificando las imágenes térmicas tomadas del volcán Cotopaxi.

* Monitoreo de la actividad superficial

Sobrevuelos del volcán Cotopaxi

Foto 3. Personal del IGEPN monitoreando la actividad superficial del volcán, adicionalmente se toma fotografías y videos de esta actividad.

* Evaluación de gases con el instrumento multigases.

Sobrevuelos del volcán Cotopaxi

Foto 4. Dra. Silvana Hidalgo tomando parámetros de gases con el instrumento multigas.

Toda esta información es recopilada para los informes diarios y especiales que realiza el IGEPN en el monitoreo del volcán Cotopaxi.

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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.

Informe Especial Cotopaxi 14 - 2015

Figura 1: Ruta del vuelo efectuado el 3 de Septiembre de 2015 (Base: Google Earth).

 

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.

Informe Especial Cotopaxi 14 - 2015

Figura 2: Foto del flanco N del volcán, a las 09:37 del día 3 de septiembre. La emisión desde el cráter interno es poco energética, inicialmente se dirige al W y luego vira hacia el N, como se observa en la parte superior de la foto (Foto: P. Ramón IG/EPN).

 

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.

Informe Especial Cotopaxi 14 - 2015

Figura 3: Foto aérea desde el SE del cráter del volcán, se han anotado las zonas observables del glaciar circular, del anillo de arena interno y del cráter interno (Foto: P. Ramón IG/EPN).

 

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.

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Figura 4: Foto del flanco N del volcán, en las lenguas terminales del glaciar se observa la presencia de agua y humedad y de delgados hilos de agua que descienden por el flanco (Foto: P. Ramón IG/EPN).

 

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.

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Figura 5: Imagen térmica del sector SE del volcán. Se han anotado valores de temperatura (TMA) obtenidos con la cámara infrarroja (Foto: P. Ramón IG/EPN).

 

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.

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Figura 6: Distribución de amplitudes sísmicas promedio desde Enero hasta 05 Septiembre de 2015. Se observa una tendencia de disminuir los valores durante los últimos 8 días.

 

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).

Informe Especial Cotopaxi 14 - 2015

Figura 7: Sismograma del 05 septiembre hasta las 15h45TL. Se nota que hay episodios de tremor seguido por horas de relativa calma. Los episodios tremóricos representan mayores emisiones de ceniza y gases desde el cráter.

 

Informe Especial Cotopaxi 14 - 2015

Figura 8a y 8b: a) Ubicación de los sismos dentro del volcán. b) Ubicación de unos eventos sísmicos asociados con un enjambre sísmico entre 01 a 02 de Septiembre. En ambos gráficos se nota la alineación de los eventos con el conducto de alimentación.

 

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.

Informe Especial Cotopaxi 14 - 2015

Tabla 1: Análisis de cenizas arrodajadas por el volcán Cotopaxi entre el 15 a 26 de agosto. El análisis fue realizado en la Universidad Católica de Lovaina, Bélgica por Dr. Pierre Delmelle trabajando en colaboración con especialistas de la Escuela Politécnica Nacional.

 

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

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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).

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 1a y 1b: a) Observación y pronósticos de dispersión de nube de ceniza entre el 31 de agosto y 01 septiembre de 2015. b) Observación y pronósticos de dispersión de nube de ceniza entre el 01 a 02 de septiembre, 2015..

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).

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 2a, 2b y 2c: En la entrada del Parque Nacional Cotopaxi (01 Sept-15), la acumulación de cenizas es de varios milímetros de espesor - foto ML Hall. b) campos agrícolas cubiertos por un manto de ceniza en el sector Romerillos (28 Agosto-15- foto P. Mothes). c) columna de vapor que subió esta mañana a las 11h20 TL, vista desde Hostería CotopaxiPungo, cantón Ruminahui. Foto: P. Espin.

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.

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Figura 3. Cenizómetro, sector Mariscal Sucre-PNC-foto B. Bernard.

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Figura 4. Mapa preliminar del depósito de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 22 y 28 de agosto, 2015. (Proyección WGS 84, coordenadas en UTM). Se observa que un área entre El Chaupi al norte y San Juan de Pastocalle al sur está afectada por la ceniza. La medición está en gramos por metro cuadrado. (Mapa: B. Bernard).

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).

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Figura 5. Simulación de dispersión de la nube de ceniza hasta hoy, 10h00TL.

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).  

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 6: Registro de valores y aumento del gas SO2 desde enero, 2015. Se puede apreciar que últimamente los valores han pasado los 15,000 T/día. El valor total del SO2 emitido es de casi 350,000 toneladas en lo que va al año.

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).

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 7: Registro de la emisión de SO2 del Volcán Cotopaxi, visto desde el satélite OMI, el 29 y 30 de Agosto.

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).  

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 8: Registro de la liberación de energía sísmica desde principios de 2015. Se observa una disminución en los últimos días hasta el día de hoy.

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 9a y 9b: Registro de los sismogramas de la estación BREF entre el 30 de agosto y 01 de septiembre.

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).

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Figura 10. Sismograma de la estación BREF con un periodo de tremor de 10 horas de duración que inicia a las 02h58 de hoy seguido por un periodo de alrededor de una hora sin tremor. A las 10h05 inicia un tremor espasmódico.

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 11: Sismo ocurrido a las 10h33 (tiempo local, 15h34 tiempo universal). La gráfica superior muestra la señal sin filtrar. A continuación está el espectro donde se observa un contenido amplio de frecuencias que llegan hasta los 10 Hz, con dos picos claros entre 4 y 5 Hz, y un componente de frecuencias menores a 1 Hz. La composición espectral se observa también en el espectrograma donde las amplitudes están en escala de colores. Abajo se grafica la señal filtrada en la banda de 0.1 a 0.8 Hz, que muestra la parte de VLP de este sismo.

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.  

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 12 Sismograma de la estación BREF mostrando un tremor de carácter espasmódico. La abscisa marca el tiempo universal (tiempo local es cinco horas menos).

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 13: Localización de los eventos sísmicos entre el 03 de agosto y el 02 de Septiembre, 2015.

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”.

Informe Especial Cotopaxi No. 13

Fig. 14: Foto del pequeño flujo de lodo que bajo por el flanco occidental del cono, en la tarde del 28 de Agosto. Su tamaño fue muy pequeño y quedó muy distanciado de cualquier camino o infraestructura. Está compuesto de cenizas removilizadas por las lluvias. Foto: D. Andrade.


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

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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)

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 1: En esta imagen de la NOAA y otros colaboradores, se ve que el 26 de agosto hubo una emisión alta, con las áreas amarillas y naranjas que representan zonas de mayor densidad de ceniza en la atmósfera. La máxima altura alcanzada por la columna es 9 km por encima del nivel del mar, según lo reportado por el Washington VAAC.

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 2: Imagen de la NOAA del día 27 Agosto, 2015, en la que se ve la nube de ceniza con rumbo al nor-occidente (círculo rojo).  En las imágenes de abajo muestran las coberturas de la nube de ceniza en las horas de la mañana a las 08h15 TL y la previsión para las 14h30 TL.

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 3: Acumulación de cenizas durante 36 horas, entre 24-26 de agosto, en una estación de monitoreo sísmico, por la parte occidental del Volcán Cotopaxi.

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.  

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 4: Mapa preliminar del depósito de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi entre el 15 a 21 de agosto, 2015.  (Proyección WGS 84, coordenadas en UTM).

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).

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 5: Registro de la emision de SO2 del Volcán Cotopaxi, visto desde satélite, el 24 y 26 de Agosto.

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.

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 6 Izquierda: imagen térmica del flanco S y SW del volcán en la que se indican temperaturas observadas (TMA). Derecha: imagen visual correspondiente con anotaciones (Foto: P. Ramón IG/EPN).

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Tabla 1: Valores de temperatura medidas con la cámara térmica en diferentes zonas del volcán.

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

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 7 Imagen tomada el 24 de agosto del volcán Cotopaxi desde la parte alta de Alaquez; no se observa incandescencia en la parte superior (P. Espin).

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.  

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 8: Localización de los eventos sísmicos entre el 14 y 27 de agosto, 2015.

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.

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig 9a: Sismograma del 25 de Agosto de la estación sísmica BNAS.  Se destaca la ocurrencia de un sismo de fractura a las 04H30 (flecha), que está seguido por tremor de pocos minutos de duración y luego un periodo de tranquilidad de una hora y cuarenta minutos. La traza del tremor empieza a las 06h55 UTC y continúa el resto del día.

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig 9b y c: Sismogramas del 26 y 27 de Agosto, donde se observa la intensificación de la actividad interna del volcán el día 27 de Agosto.  Se ve que hay pulsos más energéticos y la continuación del tremor con amplitudes moderadas.


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.  

Informe Especial Cotopaxi No. 12

Fig. 10: Gráfico que representa la liberación de energía sísmica, la misma que ha mantenido un nivel alto en los últimos 3 días.

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

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Miércoles, 26 Agosto 2015 07:58

Informe Especial Nº14 - 2015

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.

Informe Especial Tungurahua 14 - 2015

Fig. 1 Sismograma de la estación BMAS en el flanco sur-occidental del volcán, que muestra el tremor que comenzó a las 03h05 (TL) y que fue seguido por cinco explosiones (05h57, 06h26, 07h02, 07h52 y 09h44 (TL).  El sismograma muestra las horas en tiempo universal (tiempo local + 5 horas).

 

SS/CP/BB/MR
OVT/IG

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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.  

Informe Especial Cotopaxi No. 11

Fig. 1a y 1b: Registro del sismograma del día 23 de agosto de la estación sísmica BNAS, donde se observa el principio a las 21h41TL (flecha) de una fuerte señal de tremor de emisión continua.  Anteriormente el volcán presentó con leves manifestaciones internas como externas por periodos de pocas horas.  1b: Sismograma de hoy día, 24 de agosto, hasta las 11h17TL.

 

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).

Informe Especial Cotopaxi No. 11

Fig. 2a y 2b: Fotos tomadas desde al lado norte del Volcán Cotopaxi a las 15h45TL. La dirección de la columna está hacia al occidente-suroccidente. Foto PMothes_IGEPN.

 

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

Informe Especial Cotopaxi No. 11

Figura 3. Foto tomada desde la parte alta de Alaquez del 23 de agosto del 2015 21h20 de la parte Sur Occidental del volcán, donde se observa una emisión constante de ceniza. Foto: P. Espín-IGEPN.

 

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).

Informe Especial Cotopaxi No. 11

Fig. 4: Imagen satelital de la NOAA de las 08h15TL del 24 de Agosto.  La dirección de la columna de gases y cenizas está dirigida hacia el occidente-suroccidente.

 

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).

Informe Especial Cotopaxi No. 11

Fig. 5a: En páramos de Romerillos-vista hacia al oriente, la columna sale del cráter del volcán y se dirige al Sur-Occidente.

 

Informe Especial Cotopaxi No. 11

Fig. 5b: En la subida a Chasqui, se observe la columna desplazándose al occidente-suroccidente. Fotos-PMothes_IGEPN.

 


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.  

Informe Especial Cotopaxi No. 11

Fig. 6: Gráfico de la liberación de energía sísmica relativa.  La flecha roja represente el día 22 de agosto.  Los mayores valores corresponden al día de hoy, a las 11h00 TL.

 

Informe Especial Cotopaxi No. 11

Fig. 7: Vista al sur del volcán en erupción, desde la Ruta Viva.  Valle de los Chillos está en el fondo.

 

PM,PE,MR
INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

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Incremento en la Tasa de Emisión de Cenizas

22 de Agosto de 2015

El día de hoy el volcán amaneció despejado y fue muy fácil apreciar que la columna de vapor y cenizas que salía del cráter fue más sostenida y alta comparada con los días anteriores.  En el registro sísmico se observa que a las 04h26, tiempo local, ocurrió un incremento en la amplitud de la señal sísmica, luego de 4.5 horas de tranquilidad (Fig.1).  

Incremento en la Tasa de Emisión de Cenizas

Fig. 1: Registro del sismograma del día de hoy de la estación sísmica BNAS, donde se observa el inicio a las 04h26TL (flecha) de una fuerte señal de tremor que acompaña a la emisión continua de ceniza.

 

Desde a las 04h26 se observó una emisión casi continua y con alturas que llegaron hasta alrededor de 2 km por encima de la cumbre del volcán.

Incremento en la Tasa de Emisión de Cenizas

Fig. 2: Foto tomado por la cámara de video del IG, a las 07H41TL. La columna de ceniza se dirige al nor-occidente.

 

Posteriormente, con el transcurso del día, se observó un mayor contenido de ceniza (Fig. 3); la emisión tomó un rumbo al occidente-suroccidente (Fig. 4).

Incremento en la Tasa de Emisión de Cenizas

Fig. 3: Imagen tomada a las 14h11TL, mostrando la deriva de la columna hacía al occidente-suroccidente.

 

Incremento en la Tasa de Emisión de Cenizas

Fig. 4: En este imagen satelital de NOAA se observa el rumbo de la columna de cenizas hacía al sur-occidente, a las 14h15TL.

 

Liberación de energía sísmica: La fuerte emisión de gases volcánicos y cenizas de estos últimos días ha provocado la mayor liberación de energía sísmica desde que empezó el proceso de reactivación del volcán Cotopaxi a mediados de Abril del presente año (Fig. 5), alcanzando una mayor energía que en el 14 de agosto donde ocurrieron cuatro explosiones y el inicio de la emisión de ceniza.  Las presiones internas supuestamente son mayores ahora, dado que en algunos momentos la columna de cenizas y gases ascendió hasta más de 2 km de altura y que la emisión este día ha presentado una mayor continuidad.  Esto obedecería a que las perturbaciones dentro del volcán causadas por el cuerpo magmático, están afectando todo el sistema de alimentación.  Desde el jueves en la noche hasta el momento, la red sísmica del IGEPN ha registrado un mayor número de sismos con magnitudes importantes, los mismos que reflejan las presiones internas causadas por el empuje de magma.

Incremento en la Tasa de Emisión de Cenizas

 

 

PM/MR
16H00
22Ag_2015

INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

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Analisis de la actividad del volcán Cotopaxi y propuesta de escenarios

21 de Agosto de 2015

Después de las 4 explosiones registradas el día 14 de Agosto del presente en el volcán Cotopaxi por la red instrumental del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional y reportado en los Informes especiales No. 6, 7 y 8, se han presentado varios episodios de emisiones de cenizas, gases, vapor y una pequeña explosión a las 07H04TL del 20 de agosto del 2015.  Muchas de estas emisiones  han sido vistas desde las poblaciones aledañas y desde el DMQ.  En general, la zona de afectación por la caída de cenizas ha sido de menor grado y alcance que la registrada durante el 14 de Agosto. Actualmente se destaca la presencia de cenizas en los flancos del volcán y se puede notar que estas cubren el glaciar en la parte occidental y sus flancos inferiores (Fig. 1).  

Informe Especial Volcán Cotopaxi N°9 - 2015

Fig. 1a: Foto tomada desde Lasso en horas de la tarde, martes 18 de agosto 2015, por P. Mothes.

 

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Fig. 1b: Foto tomada el 20 de agosto a las 07h40TL, desde sector Puente 2, Autopista General Ruminahui, por Camilo Zapata.

 

Sismicidad: Este parámetro está caracterizada por el registro de movimiento de fluidos dentro del cono volcánico (sismos tipo LP y VLPs)  y algunos sismos de carácter de fractura (tipos VTs), ubicados entre 1 a 4 km bajo la cumbre del volcán.  Ambos tipos son comunes en volcanes con perturbaciones internas causadas por empujes de magma ascendente.  Sin embargo, los tremores de emisión con baja amplitud han sido de mayor recurrencia durante los últimos días y están ligados con la emisión casi continua de gases y cenizas (Fig. 2a, 2b, 2c y 2d).

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Fig. 2a, 2b, 2c y 2d: En a y b--registro de los sismos VT´s, LPs y tremor de emisión.  En c: Ubicación y frecuencias de algunas de los VLPs.  En d: la localización de los eventos sísmicos.

 

Gases: Ligada con la actividad eruptiva y emisiva, ha sido registrada una alta concentración del gas dióxido de azufre (SO2) emanando del cráter.  Desde el pico de 16,700 toneladas/día registrados el 15 de Agosto, los valores han bajado hasta 6500 T/día el 18 del presente.  Esta disminución ha sido gradual (Fig. 3a, 3b y 3c).

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Fig 3a y 3b: Registro de los valores de SO2 emanando del volcán Cotopaxi.

 

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Fig 3c: Registro del área donde fue detectado el gas SO2 por el satélite OMI de 14 de agosto del 2015. El color rojo indica mayores concentraciones.

 

Deformación de los Flancos: Hasta el momento ninguno de los 11 equipos instalados en el volcán para detectar posibles deformaciones de los flancos, ha mostrado un patrón contundente o acelerado que indique un ingreso de un volumen de magma considerable en las partes basales del cono volcánico.  Además, medidas de INSAR tomadas por un satélite y procesadas hasta el 11 de Agosto, tampoco han mostrado cambios determinantes (Fig. 4).

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Fig. 4: Gráfico de los datos de las estaciones GPS ubicadas en los flancos del Volcán Cotopaxi.

 

Medidas Térmicas: En un vuelo efectuado el 18 de Agosto, se pudo tomar imágenes de las partes altas de volcán, incluyendo Yanasacha, bordes exterior del cráter y fumarolas en la parte alta occidental. Las temperaturas han variado poco en relación a otras medidas efectuadas en años anteriores (Fig. 5a y 5b).

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Fig 5a y 5b: Foto en la que se observa en color gris oscuro el glaciar cubierto por ceniza en los flancos NW, W y SW (Foto: P. Ramón IG/EPN); y temperaturas registradas por la cámara térmica.

 

Observaciones Visuales y Caídas de Cenizas: Se destaca la presencia constante de emisiones semi-continuas de vapor, gases y cenizas.  Cuando las emisiones se elevan desde el cráter, generalmente no han superado una elevación mayor de 500 metros sobre este antes que bajen bruscamente por el flanco noroccidental y occidental del volcán.  El efecto de los vientos fuertes ha sido importante para dirigir las columnas en esta manera.  Las cenizas han llegado hasta Quito (una película acumulada) y en el sur hasta Lasso, pero en menor grado de espesor que fue registrado por las explosiones del 14 de agosto (Fig. 6).  El tamaño de grano de las cenizas es sub milimétrica.  La ceniza está compuesta por gránulos de roca y cristales de minerales, típicas de un volcán andesítico, como es el Cotopaxi.  Al parecer, bajo observación en microscopio binocular, todos los fragmentos en la ceniza son preexistentes, algunas alteradas y no se presentan partículas de magma nuevo juvenil en el sistema, pero sobre todo son el resultado de la limpieza del conducto volcánico durante las explosiones.

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Figura 6: Mapa preliminar del depósito de caída de ceniza asociado a la actividad eruptiva del volcán Cotopaxi del 14 de agosto de 2015 (proyección WGS 84, coordenadas en UTM).

 

Resumen:  La casi continua tendencia a la disminución de los números de sismos y en los valores de la energía sísmica liberada (Fig. 7), así como, las bajas temperaturas de las fumarolas cerca de la cumbre, la falta de un patrón de deformación y el continuo descenso de los valores registrados del gas SO2, sugieren que han disminuido temporalmente las presiones internas en el volcán y por esta razón estas presiones no han sido suficientes para generar las explosiones similares a las del viernes pasado, y que por ahora quedan remanentes (bolsones) de gas que permitan la emanación de los gases con contenidos variables de ceniza.

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Figura 7: Liberación sísmica relativa del Volcán Cotopaxi desde los principios del 2015.  Se observa cómo han  cambiado los niveles, desde abril del presente, correlacionándose con el incremento de la actividad interna como externa.

 

ESCENARIOS PLANTEADOS:
Con las observaciones planteadas, se presentan 2 escenarios básicos con sus posibles alternativas:

1) No hay más alimentación de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

1a) La presión se va liberando de manera paulatina a través de emisiones de ceniza, como las que hemos estado experimentando desde el viernes 14 de agosto. En tal sentido, se vería un descenso paulatino de las emisiones las que finalmente desaparecen, este comportamiento podría durar desde semanas hasta meses. La erupción termina siendo VEI 1.

1b) El conducto se cierra por un tiempo prolongado y la presión de gases se vuelve a acumular. Las emisiones acompañan a aperturas del conducto durante días hasta que el conducto se vuelve a cerrar y se repite el ciclo. Se dan varios ciclos explosión-emisión-sellado durante los siguientes meses hasta que cesan. La erupción termina siendo VEI 1.


2) Se producen nuevos ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

2a) Llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, cualquiera de los escenarios 1a y 1b se materializan varias veces con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por hasta meses (tipo Tungurahua). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. La erupción termina siendo una VEI 2-3.

2b) Los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores a una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo junio, 1877) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos en su contacto con el glaciar disparan lahares que bajan por uno o todos los tres drenajes que nacen en el volcán.  Estos lahares (flujos de escombros) viajan decenas o cientos de kilómetros por los valles de los ríos y producen depósitos de decenas de metros de altura. A las erupciones paroxísmicas, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4.


PM/HY/DA/SA/MR
04H00
21Ag_2015
INSTITUTO GEOFÍSICO
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Publicado en Volcanes