Como parte de la vigilancia volcánica que el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) lleva a cabo en los principales volcanes del Ecuador, un grupo de técnicos del Instituto realizó una campaña de medición y muestreo en fuentes termales asociadas al volcán Quilotoa del 20 al 21 de octubre de 2022.

Figura 1.- Lago cratérico del volcán Quilotoa, 20/10/2022 (Foto: D. Sierra/ IG-EPN).

El volcán Quilotoa, con 3914 msnm, es un volcán con lago cratérico perteneciente a la Cordillera Occidental, es considerado como “Potencialmente Activo” y se ubica al Oeste de la ciudad de Latacunga. Su última erupción tuvo lugar hace aproximadamente 800 años (siglo XII), produciéndose grandes flujos piroclásticos y un depósito de caída de ceniza que se encuentra distribuido a lo largo del Norte del país.

Durante esta campaña se inventarió un total de 5 fuentes termales localizadas principalmente en el flanco oriental del Quilotoa, las temperaturas de éstas van de los 20°C hasta los 37°C. Se llevaron a cabo mediciones de parámetros físico-químicos del agua y también se recolectaron muestras de agua que serán analizadas en el Centro de Investigación y Control Ambiental (CICAM) de la EPN, para la determinación de las especies mayoritarias. Cabe destacar que muchos de los puntos visitados no han sido adecuadamente descritos en la literatura, así que esta es una primera aproximación a su entendimiento.

Figura 2.- (Izq.) Medición de parámetros físico-químicos en la fuente termal de Padre Rumi (Foto: S. Hidalgo/ IG-EPN). (Der.) Medición de parámetros físico-químicos en la fuente termal de Kunuk Yaku (Foto: D. Sierra/ IG-EPN).

Estas tareas forman parte de las actividades de monitoreo rutinario que realiza el IG-EPN en las zonas de influencia volcánica, para mejorar el entendimiento de la dinámica de los centros volcánicos.

¿Quieres aprender más sobre los fluidos volcánicos? Visita el siguiente link: https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/21957-fluidos-volcanicos-aguas-termales-y-gas

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

La Comisión de Química de Gases Volcánicos (CCVG, por sus siglas en inglés), es una subcomisión de la Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra (IAVCEI, por sus siglas en inglés), la cual fue creada a principios de los años 80 con la intención de reunir a los científicos interesados en el estudio de los gases alrededor de todo el mundo con el fin de aportar al conocimiento de los sistemas volcánicos.

Figura 1.- Foto Grupal de los Participantes del 14to Taller de Gases Volcánicos de la CCVG (Foto: INGEMET).

El 13er Workshop de Gases tuvo como sede Ecuador en el año 2017 y el IG-EPN fue el anfitrión del evento (https://www.igepn.edu.ec/interactuamos-con-usted/1527-decimo-tercer-taller-internacional-de-gases-volcanicos-ecuador-2017).

Para esta nueva edición el 14to Taller de la CCVG, “Gas Workshop 2022”, fue llevado a cabo en Arequipa - Perú entre el 06 y el 14 de noviembre de 2022. El evento contó con la participación de casi 80 expertos en el área de geoquímica de fluidos volcánicos provenientes de todo el mundo, incluyendo países como Alemania, Argentina, Canadá, Colombia, Costa Rica, Chile, China, Ecuador, España, Estados Unidos, Francia, Singapur, México, Italia, Japón, Portugal, Perú, Rumania, Suiza, Suecia, entre otros.

Dos investigadores del área de vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional asistieron en representación de la institución a este evento. Durante el mismo, se llevaron a cabo ciclos de conferencias donde los técnicos del IG-EPN mostraron sus avances en investigación con gases volcánicos en los volcanes Cotopaxi y Cuicocha.

Figura 2.- (Izq.) Ponencia de la Dra. Silvana Hidalgo sobre la Evolución de la Erupción del Cotopaxi en 2015, a través de observaciones geoquímicas y sísmicas. (Der.) Ponencia del Dr. Daniel Sierra sobre el Monitoreo a largo plazo de la desgasificación difusa de CO2 en la laguna de Cuicocha (Fotos: D. Sierra, S. Hidalgo/ IG-EPN).

Además, se realizaron viajes de campo que incluyeron visitas a los volcanes peruanos: Ubinas, Sabancaya, Ticsani, Mini Volcán Logen y al Geyser de Pinchillo, donde los científicos realizaron medidas en paralelo para comparar sus metodologías y calibrar sus equipos. La idea básica de este “Workshop” es reunir a quienes trabajan con gases volcánicos en todo el mundo y estandarizar las metodologías que se usan, de manera que los resultados obtenidos por los diferentes grupos de trabajo sean comparables. Es además una gran oportunidad para buscar oportunidades de trabajo conjunto, proyectos y financiamiento para proyectos vinculados a la vigilancia volcánica.

Figura 3.- Grupo de Gas Difuso de la CCVG realiza mediciones en paralelo en la zona de los baños termales de Logen (Foto: Fredy Apaza / INGEMET) Grupo de muestreo directo de la CCVG realiza muestreo de aguas y Gases burbujeantes en las fuentes termales de Chivay (Foto: D. Sierra / IG-EPN).

Finalmente, durante la reunión de cierre del evento, la Dra. Silvana Hidalgo del IG-EPN fue elegida por votación mayoritaria como la nueva co-líder de la CCVG, junto al Dr. Tobías Fischer de la Universidad de Nuevo México, EEUU. Se prevé además que la realización del próximo taller de gases volcánicos se llevará a cabo en Hokkaido-Japón en 2025.

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

Entre el 18 y el 20 de septiembre de 2022, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron la recolección de muestras de ceniza y el mantenimiento de la red de cenizómetros ubicados en las comunidades al occidente del volcán Sangay, en la Provincia de Chimborazo (Fig. 1).

Trabajo de campo
El volcán Sangay, ubicado en la provincia de Morona Santiago, es uno de los volcanes más activos del país. Desde 2019 presenta una actividad eruptiva catalogada como de nivel moderado a alto. Han ocurrido constantes emisiones y caídas de ceniza que han afectado ampliamente a comunidades localizadas al Occidente del volcán. La ceniza puede resultar peligrosa para la salud, causando irritación de piel y ojos, así como problemas respiratorios. De igual forma la ceniza ha impactado la agricultura y ganadería. El mantenimiento de los cenizómetros permitió a los técnicos del IG-EPN recolectar muestras de ceniza asociadas a las emisiones ocurridas entre el 12 de septiembre y el 18 de octubre de 2022 (Fig. 2). Durante este periodo se han reportado 158 alertas de dispersión de ceniza poco energéticas (menor a 3000 metros sobre el nivel de cráter), una de las cuales alcanzó hasta 450 km de distancia desde el volcán según los reportes satelitales del Centro de Alertas de Ceniza Volcánica de Washington (Washington VAAC). Estas emisiones de ceniza se dirigieron principalmente hacia el occidente y noroccidente del volcán, sobrepasando la línea costera y provocando caída de ceniza principalmente en la provincia de Chimborazo.

La red de cenizómetros permitió cuantificar la cantidad de ceniza en cada una de las siguientes poblaciones:

• Caída moderada: Rayoloma (186.2 g/m²), San Nicolás (148.3 g/m²), Retén (140.8 g/m²), Cashapamba (123 g/m²), Pancún (100.6 g/m²).
• Caída leve: Cebadas (95.4 g/m²), Vía Oriente (83.3 g/m²), Cebadas 02 (75.8 g/m²), Guamote (73.4 g/m²), (73.0 g/m²), Chauzán 02 (46.3 g/m²), Palmira Dávalos (31.3 g/m²), Utucún 4 Esquinas (29.5 g/m²), San Antonio 02 (25.7 g/m², desde el 20/09 al 19/10), Palmira (24.8 g/m²), Alausí (20.6 g/m²), Flores (20.6 g/m²), Piscinas de Atillo (12.2 g/m²), Pallatanga (10.3 g/m²), Punto Cero Atillo (10.3 g/m²).
• Caída muy leve: Juan de Velasco (9.4 g/m²), Chaguarpata (8 g/m²), Colta (6.5 g/m²), Huigra (5,1 g/m²), Chauzán 01 (4.7 g/m²), Cumandá (2.8 g/m²).

Posteriormente, la ceniza recolectada es analizada en el laboratorio del IG-EPN para determinar su contenido, composición y principales características; esto permite obtener información fundamental para una mayor comprensión y evaluación de la amenaza.

Figura 1. Ubicación de los Cenizómetros del Instituto Geofísico (IG) y de los Observadores Volcánicos (OV) con la carga de ceniza en la zona occidental del volcán Sangay (Fuente: Google Earth Pro).

Los cenizómetros son recipientes especialmente diseñados para la recolección de muestras de caídas de ceniza. Los datos obtenidos a través de esta red permiten a los técnicos llevar un control periódico de la dispersión y el volumen de ceniza que emiten los volcanes. Además, permiten recolectar muestras no contaminadas que se analizan posteriormente en laboratorio para conocer su composición y, en base a esto, evaluar la actividad de los volcanes en erupción y la peligrosidad de la ceniza volcánica emitida.

Figura 2. Mantenimiento de la red de cenizómetros con contenido muy leve a moderado de ceniza en su interior en varias comunidades de la provincia de Chimborazo, localizadas al occidente del Volcán Sangay por parte del personal del IG-EPN (Fotos: A. Vásconez, M. Encalada y E. Telenchana/IG-EPN).

Por otra parte, los Observadores Volcánicos de varias comunidades de las parroquias Cebadas y Palmira del cantón Guamote también procedieron a realizar el mantenimiento de cenizómetros y entregar sus respectivos filtros (Fig. 3). En ese sentido, a varios Observadores se les explicó cómo realizar el mantenimiento y la forma de compartir la información recolectada y observaciones a través de la aplicación para celulares App_OV.

Figura 3. Mantenimiento de los cenizómetros con los Observadores Volcánicos de varias comunidades de las Parroquias de Cebadas y Palmira. (Fotos: A. Vásconez, M. Encalada y E. Telenchana/IG-EPN).

El Instituto Geofísico continuará con las campañas de recolección de ceniza y el mantenimiento de la red de cenizómetros del volcán Sangay en la provincia de Chimborazo.

E. Telenchana, A. Vásconez, M. Encalada
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Con el objetivo de fortalecer la vigilancia de los procesos volcánicos y contar con la información necesaria para el entendimiento sobre la geodinámica que presenta la caldera de Potrerillos, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, en compañía de vigías y habitantes del sector de Tufiño en la provincia del Carchi, realizaron una serie de trabajos que culminaron exitosamente con la instalación de una estación GNSS de monitoreo geodésico.

Personal del IG-EPN en conjunto con vigías y habitantes de Tufiño, luego de instalar la nueva estación geodésica TOAL, ubicada en el sector de la Tola Alta, en la parte norte de la caldera de Potrerillos, en las inmediaciones de la Reserva Ecológica “El Ángel”. La infraestructura observada corresponde a los sistemas de alimentación y cajas con equipos, que fueron donados por USAID a través del Programa de Asistencia ante Desastres Volcánicos (VDAP). Nótese en la parte superior izquierda, se encuentra la antena geodésica con forma de disco, sobre un gran afloramiento de roca.

Vigías voluntarios y residentes de Tufiño, junto al personal del IG-EPN durante los trabajos de preparación de los materiales, que serían transportados a pie y con la ayuda de caballos, desde Tufiño hacia el sector de Tola Alta en la Reserva Ecológica El Ángel.

Las actividades se desarrollaron durante la semana del 24 al 28 de octubre, en la cual se cumplieron actividades de búsqueda de sitio, estudio e implementación de enlaces de transmisión, transporte de equipos y materiales, edificación de infraestructura, conexión de dispositivos y sistema de alimentación, configuración de equipos y puesta en marcha de la estación.

Trabajos de perforación y adecuación de la antena geodésica, sobre un afloramiento de roca. La antena geodésica es la encargada de la detección de ondas provenientes de la constelación de satélites GNSS. Las ondas electromagnéticas son amplificadas y enviadas en forma de señales eléctricas hacia un equipo receptor GPS, que se encarga de muestrear y decodificar las señales, calcular la posición y almacenar la información adquirida.

Labores de levantamiento de la infraestructura para los equipos y el sistema de alimentación por energía solar.

Los datos generados por el equipo GPS permiten conocer diariamente la posición exacta de la antena con precisión milimétrica. En caso de existir deformación en Potrerillos, los datos brindarán información sobre las magnitudes y direcciones de los desplazamientos superficiales detectados, en base a los que se puede construir modelos y así determinar la ubicación y geometría de la fuente de deformación.

El Instituto Geofísico desea manifestar su sincero agradecimiento por todo el apoyo recibido de parte de la Agencia Internacional para el Desarrollo de los Estados Unidos (USAID) a través del Programa de Asistencia ante Desastres Volcánicos (VDAP), que entregó en donación toda la infraestructura, así como los dispositivos y equipos que fueron instalados en esta nueva estación permanente GPS. De la misma manera, agradecemos al Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH), que por medio del proyecto: “Implementación de métodos gravimétricos y sísmicos para el estudio de calderas volcánicas. Caso de estudio: Calderas fronterizas de la zona de Potrerillos/Chiles, Ecuador-Colombia” financió los trabajos y gastos relacionados, que hicieron posible el cumplimiento de los objetivos propuestos. También deseamos reconocer la ardua labor de los vigías y pobladores de Tufiño que colaboraron en los trabajos de transporte y levantamiento de la base de monitoreo.

M. Yépez, R. Toapanta, C. Macías,P. Mothes
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Antecedentes

El Complejo Volcánico Chiles Cerro Negro, se localiza en los dominios de la Cordillera Occidental, provincia de Carchi - Ecuador y departamento de Nariño - Colombia. El complejo volcánico ha sido catalogado como “Potencialmente Activo” según el Mapa de Volcanismo Plio-cuaternario de Bernard y Andrade (2011). Pese a que no existe evidencia de actividad eruptiva explosiva importante en los últimos 6000 años (Santamaría et al., 2017), se tiene descripciones de actividad superficial de tipo fumarólica y de sismos asociados con su actividad en los últimos dos siglos (Monsalve y Laverde, 2014).

Desde 2013, en la zona aledaña al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro (CV-CCN) empezó a registrarse una serie de eventos sísmicos que fueron incrementando en frecuencia y magnitud desencadenando una crisis con sismos sentidos por los residentes de las poblaciones de Chiles en Colombia y Tufiño en Ecuador.  La sismicidad alcanzó su punto máximo el 20 de octubre de 2014 con la ocurrencia de un sismo de magnitud 5.9 y un número de más de 6000 sismos volcano-tectónicos (VT) por día (IGEPN, 2014a, 2014b). Desde entonces, se han venido registrando varios enjambres de sismos en la zona, incluyendo varios eventos sentidos. Más recientemente, el 25 de Julio de 2022 un sismo de magnitud 5.6 Mw sacudió la zona de influencia del CV-CCN causando importantes daños en la zona de El Ángel y San Gabriel (IGEPN, 2022). Desde entonces la actividad ha decrecido regresando a niveles considerados como “normales” para esta zona.

Figura 1.- Ubicación de las principales fuentes termales del Complejo Volcánico Chiles- Cerro Negro. (Tomado de: Sierra, 2022).

La compleja interacción entre el sistema magmático del CV-CCN, las fallas tectónicas regionales de El Ángel y el sistema hidrotermal (que solamente del lado ecuatoriano cuenta con más de 10 manifestaciones superficiales; Figura 1) juegan un papel crucial para las interpretaciones de los procesos que ocurren en esta zona (IGEPN, 2022).

Reporte de los trabajos efectuados

Los días 21 y 22 de septiembre de 2022, un equipo conformado por técnicos del IG-EPN realizó trabajos de monitoreo en las fuentes termales asociadas al complejo volcánico Chiles- Cerro Negro. Dichos trabajos consistieron en: muestreo de aguas para determinación de componentes mayoritarios, medición de parámetros físico-químicos y la determinación de especies gaseosas mayoritarias usando la técnica multiGAS (Aiuppa et al., 2004; Shinohara, 2005). Las fuentes visitadas durante esta campaña fueron: El Hondón, Aguas Hediondas, Lagunas Verdes, El Artezón, Aguas Negras, Potrerillos, Montelodo y La Ecuatoriana (Figura 1).

Para el presente reporte se tomará en cuenta solo aquellas fuentes en las que se hayan presentado comportamientos inusuales durante este último período de recolección de datos 2019-2022.

El Hondón

Luego de la visita realizada en julio de 2022, se ha podido evidenciar una aparente estabilidad en cuanto a la actividad superficial de la zona (Figura 2). Tanto el número de fuentes como el de las grietas se ha mantenido sin cambios importantes. El comportamiento de la fuente es similar al observado en visitas anteriores, se caracteriza por la ocurrencia de varias “surgentes” de agua en ebullición, que presentan temperaturas de 79 - 84°C (siendo esta última la temperatura de ebullición del agua esperable a la altura de esta fuente (3650 msnm).

En este sitio se obtuvieron datos continuos de medición de concentración de gas. Se posicionó al equipo MultiGAS en dirección de la columna de gas emitida por las fuentes activas. Cabe destacarse que a diferencia de otras veces, en esta ocasión no fue posible percibir olor a huevos podridos (característico de la emisión de H₂S). La concentración de CO₂ en este campo llegó a un máximo de 1649 ppm. Este valor está dentro de los parámetros analizados previamente en este sitio, sin embargo, no se puede descartar que puedan existir emisiones pulsátiles con mayores concentraciones del gas, sin que éstas puedan ser anticipadas.

Figura 2.- Actividades de muestreo, medición de parámetros físico-químicos y mediciones multiGAS en el campo termal de El Hondón. En la imagen se puede apreciar la continua emisión de vapor de agua, que contiene también bajas cantidades de dióxido de carbono (CO₂).  (M Almeida, IGEPN– 22 de septiembre de 2022).

Aguas Hediondas:

En la zona de Aguas Hediondas, se posicionó el equipo MultiGAS a una distancia prudente del sitio de emisión (Fig. 2), sin embargo, se podía percibir que la concentración de los gases era sumamente elevada, con lo cual el equipo se saturó para el H₂S en varias ocasiones. Los valores de concentración para el CO₂ también fueron bastante elevados (alcanzando hasta 7735 ppm), pero ligeramente inferiores a los valores obtenidos con el mismo equipo en campañas anteriores (ej. 8780 ppm en Julio 2022).

Figura 3. Medición de concentración de gas utilizando MultiGAS en Aguas Hediondas/ Medición de parámetros físico químicos y muestreo  en la surgente de Agua en  Aguas Hediondas (Fotos: D Sierra, IGEPN – 21 de septiembre de 2022).

Las razones CO₂/H₂S disminuyeron a partir de marzo de 2022 para volver a incrementarse a partir de julio con una pendiente menor, sugiriendo que la perturbación del sistema hidrotermal continúa. Estos valores se muestran en la gráfica de la figura 3.  

Figura 4. Gráfico de la razón CO2/ H2S obtenida en la pluma de gas de los campos fumarólicos de Lagunas Verdes (naranja), Aguas hediondas (azul) y Aguas Negras (gris).

Lagunas Verdes

Mediciones Geoquímicas

La zona de Lagunas Verdes, lleva su nombre por la existencia de al menos 6 lagunas cuya coloración ha sido tradicionalmente azul verdosa. Las lagunas tenían áreas aproximadas de 18800, 9700, 3660, 950, 890 y 240 m² respectivamente, calculadas en base a imágenes Satelitales de Google Earth del 20/11/2016 (Figura 3). Desde los años 70 se ha reconocido esta zona como un campo de emisión de gas, se sabe que en el pasado el flujo era abundante sobretodo en la zona marcada con el punto amarillo (Figura 3). Hoy en día las emisiones se caracterizan por la presencia de gas difuso (Villarroel et al., 2021) principalmente CO₂ y H₂S generando un fuerte olor a huevos podridos perceptible desde la carretera.  Las emisiones gaseosas han provocado alteración en las rocas que incluyen minerales como caolinita y alunita (CELEC EP & ISAGEN, 2012; Sierra, 2022), las zonas de alteración han sido delimitadas con color rojo en la Figura 3.

Utilizando el MultiGAS se realizaron mediciones en la zona de mayor flujo de gas (punto amarillo Figura 3). La concentración máxima de CO₂ alcanzó 30 000 ppm, muy alta respecto a concentraciones medidas en campañas anteriores, cuyos valores no superan los 15 000 ppm.  Del mismo modo los valores de H₂S fueron tan altos que llegaron a saturar el equipo (H₂S > 120 ppm). Las razones obtenidas en este sitio son claras únicamente para CO₂/H₂S. En comparación con los valores obtenidos en julio, las nuevas razones CO₂/ H₂S son más altas.

Las emisiones gaseosas de Lagunas Verdes no muestran contenidos significativos de vapor de agua, los valores de H₂O obtenidos están a la par del agua presente en el ambiente. En tal virtud, las proporciones volumétricas no muestran resultados confiables, por consiguiente, no pueden ser comparadas con las que se han obtenido anteriormente.

Figura 5.- Zona de Lagunas Verdes mostrando el contorno de las Lagunas y las zonas de alteración hidrotermal. La imagen muestra además la zona escarpada de donde ocurrieron los deslizamientos el 19 de agosto de 2022 y el punto donde se puede encontrar la mayor emisión de gases.

Figura 6.- Medición de especies gaseosas mayoritarias en la zona de Lagunas Verdes con el equipo multiGAS (S Hidalgo, IGEPN– 21 de septiembre de 2022).

Observaciones Visuales

En lo que respecta a las observaciones visuales, la comparación entre la última campaña de mediciones realizada en julio 2022 (a pocos días del sismo de magnitud 5.6Mw) y la campaña del 22 de agosto muestran una dramática disminución en el nivel de agua de las Lagunas Verdes. Se estima un descenso de casi 0,5m en el nivel de las lagunas, lo que se podría traducir como la pérdida de al menos unos 10 mil metros cúbicos de agua. El descenso del agua ha provocado incluso que las Lagunas pierdan su color verdoso característico, hoy se muestran con un tono negruzco (Figura 5).

La zona de Lagunas Verdes y sus aguas son vigiladas por el IG-EPN desde el año 2014 y desde que se tiene registros no se ha visto una disminución tan abrupta en el nivel del agua. Con un pH promedio de 6,25, una conductividad promedio de 46 µS/cm y temperaturas de entre 7 y 15°c (fluctuantes con el clima) en adición de  las firmas isotópicas de isótopos estables (Sierra, 2022) se ha interpretado que estas lagunas corresponden a un cuerpo de agua superficial recargado por lluvia con escaso o nulo aporte de fluidos de origen profundo.

Siendo que la principal recarga de agua de estas lagunas es la lluvia, los factores climáticos como la ausencia de precipitaciones en la zona pudieran contribuir a la disminución del nivel otra explicación plausible y que justificaría más fácilmente el vertiginoso descenso en los niveles es que la frecuente sismicidad haya fracturado el piso a la base de las lagunas aumentando la permeabilidad de las rocas y facilitando la percolación del agua hacia afuera de las lagunas.

Figura 7.- Fotografía comparativa de la zona de Lagunas Verdes el 28 de Julio de 2022, versus el estado actual de las Lagunas el 21 de septiembre de 2022. Se observa una importante disminución en el nivel de las lagunas, así como el afloramiento de la base del islote intermedio.

Deslizamientos en la zona

Tras la ocurrencia de un sismo de magnitud 4,3 del 18 de agosto de 2022 a las 19:22 TL se produjo un deslizamiento en la zona cercana a Lagunas Verdes que provocó un bloqueo en la vía Tulcán- Maldonado. Aunque los escombros fueron removidos rápidamente por las autoridades (Figura 6-A), aún se pueden observar las cicatrices de los fenómenos de remoción en masa de tipo caída, el más grande de ellos puede ser observado en la Figura 6-B, pero se observan otras zonas de inestabilidad y de deslizamientos de menor magnitud, en el borde del escarpe (línea amarilla Figura 3).

Figura 8.- Remoción de escombros del deslizamiento del 18/08/22 en la zona de Lagunas Verdes, foto cortesía de Diario “El Universo” 20/08/22. Cicatriz de deslizamiento tipo caída en el escarpe lateral de la carretera Tulcán-Maldonado, Foto: D. Sierra / IG-EPN 21/09/2022.

Aguas Negras:

Durante las últimas campañas se ha evidenciado una aparente similitud en cuanto a las razones gaseosas medidas en la zona de Aguas Negras comparándolas con las mediciones de las Lagunas Verdes. El equipo MultiGAS fue posicionado cerca de la zona de burbujeo, donde se percibía con mayor intensidad el olor a H₂S (Figura 7). Las concentraciones máximas de CO₂ y H₂S, fueron 2822 y 118 ppm respectivamente. Estos valores son similares a los registrados en la campaña de julio, pero elevados respecto a campañas anteriores.

La razón CO₂/H₂S obtenida en este sitio mantiene la tendencia observada desde enero de 2020 (Fig. 3), tal como se observa en la figura 3. Si bien no se observa un cambio en la tendencia general, se observa una disminución en la pendiente de la curva, respecto a las 2 últimas mediciones que también pudiera relacionarse a la perturbación observada en el sistema.

Figura 9. Muestreo de aguas y medición de parámetros físico-químicos en la surgente termal de Aguas Negras (S. Hidalgo, IGEPN– 21 de septiembre de 2022).

Montelodo

La fuente termal de Montelodo, se ubica unos 3 km al sur de Tufiño (Figura 1), dentro de una propiedad agrícola privada. La fuente termal de Montelodo es vigilada periódicamente por el IG-EPN desde enero de 2017. Históricamente, esta fuente se ha caracterizado por temperaturas modestas de aproximadamente 27°C, conductividades promedio de 400 µS/cm y pH de 6,5. Tradicionalmente la fuente consistía en una emanación de agua de bajo flujo desde la pared de roca que posteriormente se mezclaba con un riachuelo de agua fría.

Los pobladores reportan que después del sismo del 25 de Julio de 2022, al menos tres nuevos ojos de agua aparecieron en la pared de roca a escasos metros de la fuente principal, la cual también incrementó significativamente su caudal.  Las nuevas surgentes parecen tener características muy similares a la fuente original, por lo que se presume un origen común.

Lo más probable es que tras el sismo el fracturamiento de las rocas haya permitido un incremento en la permeabilidad, abriendo nuevos caminos para la salida del agua, así mismo el cambio en el estado de esfuerzos pudiera haber generado mayor presión en el interior aumentando el flujo de agua.

Figura 10.- Aparecimiento de nuevas surgentes de agua en la zona de Montelodo, la primera emana directamente de la pared de roca, la otra se encuentra en una pendiente y ha sido entubada por los comuneros para su aprovechamiento.

Concentración de SO₂:

En ninguno de los casos en los que se utilizó el equipo MultiGAS (Lagunas Verdes, Hondón, Aguas Hediondas y Aguas Negras) se detectó la presencia de SO₂, lo cual indica que los 4 puntos de muestreo presentan una actividad principalmente hidrotermal. Los valores de SO₂ que se obtuvieron en los tres sitios (Lagunas Verdes, Aguas Hediondas y Aguas Negras) están en el rango de valores considerados como valores de base o cero, según la precisión del equipo.

Parámetros físico – químicos:

Se presentan los datos de los parámetros físico-químicos en Aguas Hediondas por ser la fuente en la que mejor se han evidenciado cambios a lo largo del tiempo (Figura 9). En cuanto al pH, se observa una tendencia al descenso, lo que se traduce como la emanación de aguas más ácidas.  Por otra parte, la temperatura ha sufrido ligeros incrementos, pasando de 56.6 a 59 °C. La conductividad se mantiene estable en alrededor de 2800 µS/cm. Tanto Lagunas Verdes como Aguas Negras no muestran una variación en estos parámetros. Para el caso del Hondón la temperatura ha disminuido a 83.4 °C, casi dos grados por debajo del valor promedio medido desde 2019 (85 °C). La conductividad no ha mostrado mayor variación y el pH ha disminuido de 7.59 a 6.97.

Figura 11. Gráfico de evolución de los parámetros físico – químicos de las fuentes termales en el campo termal de Aguas Hediondas, desde el 2013 hasta septiembre de 2022.

Evaluación de la amenaza por proximidad a los campos fumarólicos

En las zonas de Aguas Hediondas, Aguas Negras y Lagunas Verdes: La proporción de CO₂ y H₂S en el ambiente aún alcanza valores bastante elevados, incluso mayores que los detectados las últimas campañas. Respirar aire contaminado con estos gases puede ser perjudicial para la salud sobretodo en concentraciones altas y tiempos de exposición prolongados, puede causar: mareos, malestar general y en casos extremos hasta asfixia, envenenamiento y muerte.

Como se detalló anteriormente en la descripción de cada una de las fuentes de emisión, las concentraciones del gas son sumamente elevadas, por tal razón representan un peligro para quienes se acerquen a estos sitios, por ello se recomienda el uso de máscaras antigás con filtros especiales, las cuales ofrecen protección para gases ácidos y halogenuros. Sin embargo, incluso estas máscaras no resultan de utilidad ante la presencia del CO₂, un gas inoloro, e incoloro, que cuando alcanza altas cantidades se acumula en zonas bajas y reemplaza al oxígeno causando asfixia.

CONCLUSIONES

• Las emisiones gaseosas de las manifestaciones del CV-CCN no muestran concentraciones de SO₂, lo que indica que no existe un aporte evidente de gases de tipo magmático sino únicamente un aporte de gases del sistema hidrotermal.
• La proporción volumétrica y concentración de dióxido de carbono (CO₂) y ácido sulfhídrico (H₂S) en Aguas Hediondas, Aguas Negras y Lagunas Verdes es extremadamente elevada. Por lo cual representa una amenaza para la seguridad y salud de quienes se acerquen a las surgentes de agua y gas.
• En las zonas de Aguas Hediondas, Aguas Negras y Lagunas Verdes es notoria una perturbación en el sistema hidrotermal, perceptible mediante la razón CO₂/H₂S, la cual se muestra contraria a la tendencia observada entre 2020, hasta marzo de 2022.
• En los últimos tiempos, los parámetros físico químicos de las fuentes termales del Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro no han mostrado cambios significativos, con excepción de Aguas Hediondas que ha mostrado un descenso en el pH y un incremento de temperatura de 56 a 59 °C, aunque cabe destacarse que estas variaciones no difieren de las que ya se han observado en años pasados.
• El campo termal de El Hondón, no ha mostrado cambios respecto a lo observado el mes de julio, es decir, no hay evidencias de nuevo fracturamiento o aparecimiento de nuevas surgentes termales. Sin embargo, la alta inestabilidad del sitio y las altas temperaturas del agua constituyen una potencial amenaza para las personas que se acerquen a la zona.
• Luego del sismo de 25 de julio (Magnitud 5.6Mw) se han evidenciado cambios morfológicos y variaciones en el sistema hidrotermal. Buenos ejemplos son la disminución en el nivel de agua las Lagunas Verdes, los deslizamientos en la misma zona y el reporte de nuevas surgentes de agua en la zona de Montelodo. Todo esto se atribuye presuntamente al fracturamiento de las rocas favorecido por la sismicidad

RECOMENDACIONES:

Con base en las observaciones de campo se recomienda:

• Informar a la población sobre los peligros asociados a la emisión de gases en las fuentes termales de: “El Hondón”, “Aguas Negras” y la zona de emisión de aguas y gas que está amurallada en “Aguas Hediondas”.
• Dado que el Balneario de Aguas Hediondas se ubica a una distancia prudente de la zona de emisión (misma que ha sido tradicionalmente restringida al público y se encuentra amurallada) y considerando además que en la zona de las piscinas no se han registrado concentraciones anómalas de gas ni cambios morfológicos que sugieran algún peligro para la integridad de las personas, por el momento no existen motivos que ameriten suspender las actividades turísticas y recreacionales en el Balneario de Aguas Hediondas.
• Tomar acciones preventivas en la zona de Lagunas Verdes, la cual se caracteriza por la fuerte emisión de gases pero que no puede ser fácilmente restringida, por estar directamente sobre la carretera, además de ser una zona de actividad minera (canteras).
• Revisar la estabilidad de los taludes en las zonas aledañas a Lagunas Verdes, pues en caso de ocurrir nuevos movimientos sísmicos es probable que se den nuevos deslizamientos dada la inestabilidad de los taludes.
• Aunque la sismicidad ha disminuido hasta alcanzar niveles de base, las complejas interacciones entre el sistema magmático del CV-CCN, el sistema de fallas regional del El Ángel y el sistema hidrotermal, podrían conducir a nuevos episodios de elevada actividad sísmica, por lo que se recomienda mantenerse siempre informados sobre posibles cambios en la actividad del volcán.

Al momento de emisión del presente informe los niveles de actividad de volcán son: SUPERFICIAL MUY BAJA sin cambio, e INTERNA BAJA sin cambio. En caso de presentarse novedades respecto a la actividad del CV-CCN, el IG-EPN informará oportunamente.

REFERENCIAS:

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• CELEC EP & ISAGEN, 2012. Plan de desarrollo Integral y preparación del alcance de los estudios técnicos de la fase de prefactibilidad del Prospecto Tufiño-Chiles-Cerro Negro. Segundo Informe Fase II.
• IGEPN, 2022. INFORME ESPECIAL COMPLEJO VOLCÁNICO CHILES – CERRO NEGRO No. 2022-03.
• IGEPN, 2014a. Informe de Actividad del Volcán Chiles - Cerro Negro N^o23.
• IGEPN, 2014b. Informe de Actividad del Volcán Chiles - Cerro Negro N^o27.
• Monsalve, L.M., Laverde, C.A., 2014. CONTRIBUCIÓN AL REGISTRO HISTÓRICO DE ACTIVIDAD DE LOS VOLCANES CHILES Y CERRO NEGRO (FRONTERA COLOMBO-ECUATORIANA.
• Santamaría, S., Telenchana, E., Bernard, B., Hidalgo, S., Beate, B., Córdova, M., Narvaez, D., 2017. Registro de erupciones ocurridas en los Andes del Norte durante el Holoceno: Nuevos resultados obtenidos en la turbera de Potrerillos, Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro.
• Shinohara, H., 2005. A new technique to estimate volcanic gas composition: plume measurements with a portable multi-sensor system. Journal of Volcanology and Geothermal Research 143, 319–333.
• Sierra, D., 2022. Estudio geoquímico de fluidos de los sistemas volcánicos e hidrotermales activos del Norte de los Andes Ecuatorianos (Tesis Doctoral). Universidad de Buenos Aires, Argentina.
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Realizado por: D. Sierra, M. Almeida, S. Hidalgo
Revisado por: M. Ruiz
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional