Actualización de la actividad eruptiva

Resumen
El volcán El Reventador, se encuentra en un proceso eruptivo desde noviembre del 2002. Desde finales de junio del presente año ha presentado un ligero incremento en su actividad superficial. Este incremento está relacionado con la presencia de un domo de lava en la cumbre, un nuevo flujo de lava de 400 metros de longitud en el flanco nor-oriental y la ocurrencia de pequeños flujos piroclásticos (< 1km de alcance). Todos estos fenómenos están restringidos a las inmediaciones del cono joven. Además, la ocurrencia de columnas de emisión de ceniza y gases ha sido persistente a lo largo de estos años. Los cambios más significativos ocurren desde el mes de agosto con la emisión de flujo y domo de lava en la cumbre; este último podría incrementar la probabilidad de explosiones mayores, las cuales pudiesen destruir parcial o totalmente el domo y generar por consecuencia columnas de emisión de ceniza de mayor altura y la ocurrencia de flujos piroclásticos de mayor alcance. El Instituto Geofísico de la EPN se mantiene atento a cualquier cambio que ocurra en la dinámica eruptiva del volcán El Reventador y alertará oportunamente a la comunidad y autoridades.

Antecedentes
El Reventador está ubicado aproximadamente a 90 kilómetros (km) al este de la ciudad de Quito y actualmente junto al Sangay son los volcanes que se mantienen en erupción en el Ecuador. El Reventador es un estratovolcán cuya cumbre alcanza los 3600 metros sobre el nivel del mar. Su erupción paroxismal del 3 de noviembre de 2002 es considerada la mayor erupción en territorio ecuatoriano del siglo pasado, categorizada como subpliniana con un Indice Volcánico de Explosividad (VEI) de 4 [Hall et al., 2004]. Durante dicha erupción gran parte de la cumbre fue destruida, reduciendo su altura en casi 100 metros y creando un gran cráter de aproximadamente 480 metros de diámetro. Luego de la erupción paroximal el comportamiento del volcán ha sido variable, desde erupciones efusivas con la emisión de varios flujos y domos de lava a erupciones más explosivas con la generación de columnas eruptivas y flujos piroclásticos. El nivel de actividad ha sido también variable a lo largo de estos años. Actualmente, el cráter dejado por la erupción de 2002 ha sido rellenado y el cono se ha reconstruido por completo. La actividad reciente del volcán desde noviembre de 2016, ha sido típicamente alta con un régimen explosivo, y esto persistió hasta enero de 2017. Durante el mes de mayo de 2017, mientras los ventos de la cumbre continuaban su actividad explosiva (aprox. una explosión cada hora), se identificó un nuevo tercer vento que producía flujos de lava en el flanco noreste, a unos 70 metros por debajo de la cumbre. En junio de 2017, El Reventador experimentó su mayor nivel de actividad en más de 10 años, caracterizada por la rápida efusión del mayor flujo de lava desde 2008, que alcanzó casi 3 km. Una parte del flanco NO del edificio se derrumbó en abril de 2018 (Fig. 1), destruyendo nuevamente una gran parte de la cima y formando un nuevo gran cráter, abierto al norte-noroeste, al menos tres nuevos ventos dentro de la cicatriz del colapso muestran cuan rápidos son los cambios, dando como resultado un cono intrínsecamente inestable. A la fecha de emisión de este informe, el edificio ha sido nuevamente reconstruido a una altura similar o ligeramente superior a la anterior a 2002.

Anexo técnico-científico

Actividad sismo-acústica
La red sismo-acústica del volcán El Reventador se encuentra con comunicación intermitente desde el 19 de julio del presente año. Esto imposibilita la cuantificación directa de todos los sismos que ocurren en el volcán. La Fig. 2 nos muestra el número de explosiones de tamaño moderado y grande registradas en la estación REVS, ubicada al sur del cono volcánico, desde el 2018. Nótese que entre el 30 y 31 de agosto del 2020, se recibió 10 horas de datos de la estación REVS (sísmica e infrasonido), en los cuales se pudo observar la intensa actividad que presenta el volcán. La Fig. 3 muestra la sismicidad registrada en el periodo mencionado, así como un detalle de una de las explosiones del 30 de agosto del 2020.

Deformación
Para el análisis de deformación, se realizó el procesamiento interferométrico de imágenes de Radar de Apertura Sintética (InSAR), adquiridas a través de Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea (ESA), utilizando el software LICSBAS (Morishita et al., 2020). La Fig. 4 muestra el mapa de velocidades obtenido en órbita descendente desde el 27 de Julio de 2020 al 02 de agosto de 2020, con el método SBAS (por sus siglas en inglés Small Baseline).

Las zonas representadas en color naranja - rojo registran desplazamientos de los flancos del volcán a una velocidad entre 20 a 36.1 mm/año en línea de vista del satélite (LOS). Este desplazamiento está considerado como deformación positiva conocida como “inflación”, que se observa con mayor intensidad en la parte occidental, suroccidental del volcán. Mientras que en la parte más cercana del flanco Occidental y la parte exterior de los flancos en el norte y suroriente (colores celestes azules) presentan una zona con deformación negativa conocida como “deflación” con velocidades entre 4 a 28.1 mm/año.

En la parte central del mapa, representado con color gris (Modelo de Elevación Digital DEM), la coherencia es baja debido al material volcánico reciente, depositado en la zona debido a la actividad eruptiva (flujos piroclásticos y depósitos de caída). Estos depósitos nuevos y cambiantes impiden medir la deformación en esta zona.

En las series temporales (Fig. 5) se observa que la deformación en los puntos 2 y 4 (indicados en la Fig. 4) muestran una inflación en la zona Sur Occidental (Punto 2) de 35 mm y en la parte superior del volcán (Punto 4, baja coherencia) de 15 mm que empezó en el mes de abril. Mientras tanto en el flanco Occidental (Punto 3) parte baja del volcán se observa una deformación negativa “deflacionaria constante” que podría corresponder a la deformación del sistema volcánico de aproximadamente 55 mm. Finalmente en la zona más alejada del volcán (Punto 1, SE), se observa una deformación ligeramente deflacionaria de 5 mm que tendría relación con la zona de depósito de los flujos de lava recientes en proceso de compactación.

Análisis de imágenes de amplitud

Para el análisis de cambios morfológicos, se realizó el procesamiento de imágenes de Radar de Apertura Sintética (SAR), con imágenes de Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea (ESA), utilizando el software OpenSARLab (University of Alaska Fairbanks, Earth Big Data, LLC).

La Fig. 6 corresponde a un mapa de cambio obtenido en base al procesamiento de la amplitud (cantidad de energía captada por el satélite sobre la morfología) de las imágenes Sentinel-1 órbita descendente desde el 10 de abril al 7 de septiembre de 2020. En color amarillo más intenso corresponden a los cambios morfológicos observados por el satélite entre el 1 al 7 de septiembre de 2020 que corresponderían a la zona Nor-Oriental del cono volcánico y la parte suroriental (cuadro rojo).

Los cambios observados en la superficie interpretados a través del análisis de la amplitud, puede corresponder en la parte Nor-Oriental al flujo de lava generado en las semanas pasadas, en la parte Oriental, Sur Oriental corresponderían a una potencial subsidencia principalmente asociada a las zonas donde se presenta acumulación de flujos de lava emitidos a lo largo de los periodos eruptivos anteriores, similar a lo observado entre 2002-2009 (Naranjo et al., 2016).

Actividad superficial

1. Emisiones de ceniza
Desde el 1 de julio hasta el 21 de agosto se registró en la base de datos de alertas de columnas de ceniza (Fuente: Washington VAAC – USGS) un total de 132 alertas, las mismas que alcanzan alturas desde los 705 m snc hasta los 1315 m snc. En general las alturas se han mantenido en un promedio de 975 m snc y han sido constantes a lo largo del período de actividad. Las alturas de las columnas eruptivas durante este periodo han sido las típicamente observadas durante los últimos años de erupción del volcán (Fig. 7).
La dirección predominante del viento fue hacia el occidente (Fig. 7). Las velocidades del viento estuvieron entre los 3.8 m/s y los 16.7 m/s con un promedio de 7.4 m/s (Fig. 7). Además, el alcance máximo de las columnas fue 86 km el día 13 de agosto, generalmente los alcances fueron menores a los 60 km manteniendo un promedio de 30 km durante este periodo.

Cabe mencionar que este tipo de alertas al ser vistas mediante satélites dependen mucho de clima, es decir, si el día está nublado no es posible detectar una alerta a menos que la altura de la columna sobrepase la de las nubes.

2. Alertas termales satelitales
La vigilancia satelital de alertas termales representa una herramienta útil para observar la actividad del volcán principalmente debido a su ubicación remota. En la Fig. 8 se puede observar el número de alertas registradas para el volcán El Reventador para el periodo enero 2019 a septiembre 2020 mediante los sensores VIIRS y MODIS. En general se observa que el número de alertas en el mes de agosto es uno de los más elevados en el presente año con una tasa mensual de casi 3 alertas diarias (líneas roja y negra). Este número concuerda con la información generada por otras técnicas de vigilancia, que ratifican un incremento en la actividad de El Reventador sin que esta llegue a ser más elevado que lo registrado en anteriores años.

De igual manera, la ubicación de las alertas termales detectadas por el sistema FIRMS en los últimos 30 días muestran que estas están localizadas principalmente en las inmediaciones del cráter del cono y muy probablemente asociadas con la emisión de un flujo de lava y la generación de un domo al interior del cráter, a más de los productos de la actividad explosiva (Fig. 9).

3. Observaciones superficiales
Desde inicios del presente año, la actividad del volcán ha sido variable. Superficialmente se ha podido observar explosiones, columnas de gas con contenido variable de ceniza, el rodamiento de bloques por los flancos del volcán, la expulsión de bloques balísticos, la generación de flujos piroclásticos, un flujo de lava y un domo de lava (Fig. 10). Estos productos volcánicos han sido identificados en base al análisis de fotografías e imágenes infrarrojas (IR) de cámaras que se encuentran ubicadas al sur oriente y nor oriente del edificio volcánico.

• Entre enero y finales de marzo, la actividad del volcán se ha caracterizado por ser ligeramente alta con la generación de explosiones, y la presencia de bloques rodados y bloques balísticos en los flancos del volcán.
• Entre abril e inicios de junio, se observó la presencia de emisiones de gas/vapor y ceniza, señales tipo-explosiones pero no lo suficientemente fuertes como para expulsar piroclastos de tamaño considerado hacia los flancos del volcán.
• Desde aproximadamente la segunda semana de junio hasta finales de agosto, se notó un incremento en la actividad superficial del volcán. Esta estaba relacionada a la presencia de explosiones fuertes que desencadenaban la expulsión de bloques que rodaban por los flancos del volcán o que eran expulsados y tomaban una trayectoria de proyectil. Además, se observó la presencia de flujos piroclásticos hacia los flancos norte, nor este y oeste del cono volcánico.
• Adicionalmente, a inicios de agosto se observó la generación de un pequeño flujo de lava que desciende desde la cumbre hacia el flanco nor este, el cual hasta el momento no supera los 500 m de longitud. Finalmente, para el 17 de agosto se observa la formación de un domo de lava a nivel de cumbre.

Conclusiones
Desde finales de junio del 2020 la actividad eruptiva del volcán El Reventador ha presentado un ligero incremento, el mismo que se ha acentuado a partir de inicios de agosto. Este incremento está relacionado con la presencia de un domo en la cumbre del volcán y un pequeño flujo de lava al nor-este, además de la ocurrencia de pequeños flujos piroclásticos que descienden por los flancos del volcán. El crecimiento de este domo de lava incrementa la posibilidad de explosiones mayores que pudiesen destruir parcial o totalmente el domo y formar flujos piroclásticos de mayor alcance los cuales podrían afectar infraestructuras cercanas (p.e., oleoductos, carretera, edificaciones).

Es necesario restablecer cuanto antes la transmisión al IG Quito de las señales de las estaciones sísmicas y de infrasonido, las que permiten una mejor vigilancia del volcán Reventador. Estas estaciones son accesibles únicamente usando un helicóptero. Sin estas señales resulta imposible realizar una estimación confiable de los niveles de actividad interna que el volcán presenta en la actualidad, así como emitir alertas tempranas en el caso de descenso de flujos volcánicos por los ríos Marker y Reventador.

Recomendaciones generales
No acercarse a las zonas de peligro del volcán El Reventador. En caso de estar en zona de caída de ceniza protegerse con mascarilla, gafas de protección y limitar su exposición (más información: http://www.ivhhn.org/es/ash-protection). Mantenerse informado de la evolución de la actividad eruptiva en la página web del Instituto Geofísico y en sus redes sociales Twitter, Facebook. Seguir las recomendaciones de las autoridades de gestión de riesgos (SNGRE y GADs).

SVV-MA-PE-FN-PR-ME-FJV-MR-SH
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional