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EL ESTADO ACTUAL DEL VOLCN COTOPAXI, Y LAS ZONAS DE AFECTACIN POTENCIAL
Patricio Ramn M. Instituto Geofsico-EPN 1 Octubre 2015
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Volcanismo en Ecuador y Cotopaxi
Evaluacin de la amenaza volcnica
Actividad reciente en el Cotopaxi
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1. Volcanismo en
Ecuador y Cotopaxi
Volcn Cotopaxi vista area desde el N P. Ramn, IGEPN (2006)
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Volcanes del Ecuador
(continental)
84 volcanes
17 potencialmente activos
5 activos
4 en erupcin
Cotopaxi
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Volcn Cotopaxi (5897 msnm)
Ubicado en la Cordillera Real a 60 km al SE de Quito, 45 km al N de Latacunga.
Gran estratovolcn (2000-3000 m de relieve, 16x19 km de dimetro)
Cubierto de un casquete glaciar de 14 km con un volumen de 0.7 km
Mapa de ubicacin del Cotopaxi
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Volcn Joven
5 periodos eruptivos histricos:
1532-1534
1742-1744
1768
1853 & 1877
Todas produjeron flujos
piroclsticos, cenizas, lahares
y probablemente lavas.
Los lahares (mezcla de agua y escombros
pertenecientes a las erupciones) fueron
grandes en volumen y caudales y fluyeron
hasta el ocano Pacfico y la planicie Amazon.
Las cenizas dejaron capas gruesas de piedra
escoria y pmez, particularmente en sectores
al N-NW W y SW del volcn.
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2. Evaluacin de la
amenaza volcnica
Crter del Cotopaxi, vista area P. Ramn, IGEPN (2013)
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Escalas de tiempo de la evaluacin de la amenaza volcnica
Mediano y largo plazo (aos a dcadas): en base a la historia volcnica se puede definir los escenarios eruptivos y estimar las probabilidades de una erupcin en los prximos aos. Sirve para elaborar mapas de amenaza y para planificacin.
Corto e inmediato plazo (das a meses): principalmente en base al monitoreo volcnico se puede definir el estado de actividad del volcn. Sirve para identificar si una erupcin se acerca y permite afinar los escenarios eruptivos en periodo de emergencia.
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Pasos de la evaluacin de la amenaza en mediano y largo plazo
1. Estudio de la historia escrita del volcn
2. Estudio del desarrollo geolgico del volcn
3. Definicin de los escenarios eruptivos
4. Modelamiento numrico de los fenmenos volcnicos
5. Sntesis de los resultados en un mapa de amenaza con textos explicativos
Los resultados de est evaluacin deben ser utilizados para planificacin territorial a escalas de tiempo que van desde aos hasta dcadas.
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Escenarios para el Cotopaxi
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Zona proximal: Flujos piroclsticos, flujos de lava y cadas de bombas volcnicas
La zona de color rojo intenso: potencialmente afectada durante una erupcin moderada a grande (escenarios 1, 2 y 3)
La zona de color rosado: potencialmente afectada durante una erupcin grande a muy grande (escenario 4)
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Zona distal sector norte: lahares
Mapa de amenazas Simulaciones
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Zona distal sector sur: lahares
Mapa de amenazas Simulaciones
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Pasos de la evaluacin de la amenaza en corto e inmediato plazo1. Instalacin de una red de monitoreo
2. Adquisicin de datos durante los perodos de calma
3. Definicin de los niveles de base para los parmetros monitorizados
4. Deteccin de anomalas asociadas a la actividad volcnica
5. Obtener informacin adicional sobre las caractersticas de la anomala (volumen de magma, velocidad de ascenso, ubicacin) para afinar los escenarios eruptivos
5. Transmisin de la informacin a las autoridades y la ciudadana
Los resultados de est evaluacin deben ser utilizados para la emisin de alertas tempranas y para la respuesta ante emergencias en escalas de tiempo que van desde aos hasta das (horas).
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Principio de base del monitoreo volcnico
El proceso de transporte de un cuerpo de magma hacia la superficie provoca cambios fsicos y qumicos en las cercanas del volcn, los cuales pueden ser identificados, medidos y evaluados
mediante diversas tcnicas
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Tpicos sistemas de monitoreo instrumental
Sismicidad
Deformacin
Gases
Infrasonido
Trmico
Visual
Lahares
Sensores remotos...
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Durante el ascenso del magma hacia la superficie:
El magma fractura las rocas circundantes
sismos tipo VT
Ocurren fenmenos de circulacin de fluidos
sismos tipo LP
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DOAS-Nasa y RefugioVol. Cotopaxi
MEDIDAS DEL GAS SO2
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InclinmetroV. Cotopaxiflanco Norte(REFU)
Instalacin GPSVC1
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Monitoreo Trmico
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7 Julio, 2015
OBSERVACIONES VISUALES
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Ssmica: 5 SP, 9 BB + infrasonido
Deformacin: 7 GPS, 5 inclinmetros
Gases: 2 DOAS, 1 CO2
difuso
Lahares: 19 AFM, 1 pluvimetro
Visual: 5 cmaras
Red de monitoreo del Cotopaxi
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La Red de
Detectores de
Lahares es
amplia y
estamos
incrementando
su
cobertura en
estos das.
En circulo las 4
nuevas
estaciones de
AFM, SISMICA y
Cmaras
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Simulacin diaria de cada de ceniza VEI 1Las zonas afectada depende del viento y del tamao de
la erupcin. Por eso se realizan simulaciones diarias.
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Simulacin diaria de cada de ceniza VEI 3Las zonas afectada depende del viento y del tamao de
la erupcin. Por eso se realizan simulaciones diarias.
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3. Actividad reciente en
el Cotopaxi
Emisin de gas del Cotopaxi Benjamin Bernard, IGEPN (15/06/2015)
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Se toma en cuenta el nmero de eventos y la energa liberada (30 Septiembre 2015).
Monitoreo ssmico
Nmero de sismos Energa ssmica
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En el pasado hubo anomalas, sin embargo nunca tan altas ni tan sostenidas desde que empez el monitoreo
Monitoreo ssmico a largo plazo
Nmero de sismos
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Gas SO2Se toma en cuenta el flujo de SO
2y el nmero de
medidas vlidas
Flujo de SO2
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Gas SO2: monitoreo satelital
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Comparacin ssmica y gases
Desde la implementacin del sistema de monitoreo de SO
2(30/09/2008), es la primera vez que se ve una
anomala tan fuerte en los dos parmetros.
Nmero de sismos Flujo de SO2
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Dispersin de las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcn
Cotopaxi durante el periodo periodo 19-25/09/2015 (fuente de datos:
Washington VAAC, base: GoogleEarth).
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Mapa preliminar del depsito de cada de ceniza asociado a la actividad
eruptiva del volcn Cotopaxi entre el 19 y el 25 de septiembre de 2015
(B. Bernard, IGEPN).
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Monitoreo Visual: parcialmente nublado
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Monitoreo Visual
Foto area desde el SE del crter del volcn del 3 de septiembre, se han
anotado las zonas observables del glaciar circular, del anillo de arena interno y
del crter interno(Foto: P. Ramn IG/EPN).
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Deformacin inclinometra: en VC1 (NE) muy ligera deformacin
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Deformacin GPS: no hay mayor cambio
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Interferometra (InSAR): no hay patrn de deformacin
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Monitoreo trmico
Imagen trmica del sector SE del volcn. Se han anotado valores de temperatura (TMA) obtenidos con la
cmara infrarroja (Foto: P. Ramn IG/EPN).
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Gracias por su atencin !
P. Ramn
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Conclusiones:
Con respecto al nivel de base de la actividad, establecida desde hace 25 aos de Monitoreo instrumental continuo del Cotopaxi, su nivel de perturbacin interna es el mas alto registrado.
Todava no se observa un patrn de deformacin consistente, bajo los diferentes mtodos considerados
Al momento, el escenario ms probable para el desarrollo futuro de la actividad,es que la actividad actual decaiga y se vuelva a los noveles de base, tal como ocurri en 2001-2002 y posiblemente en 1975. Un escenario menos probable esque la actividad siga incrementndose en los parmetros monitoreados.Un escenario an menos probable es que el magma alcance la superficie dandolugar a una erupcin.
El monitoreo geofsico instrumental es una parte del sistema de alerta temprana. Hay mucho que hacer creando sistemas de alarma y avisos a lapoblacin
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5. Preparacin de la
ciudadania ante una
crisis volcnica
Volcn Cotopaxi visto desde el N P. Ramn, IGEPN (/2014)
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Qu hacer antes de una erupcin?
La preparacin ante una crisis volcnica es diferente en funcin del sector donde vive y donde tiene sus actividades cotidianas (trabajo, estudios) porque puede ser afectado por diferentes fenmenos:
Cerca del volcn en zona proximal potencialmente afectada por flujos de lava, flujos piroclsticos e impacto de bombas volcnicas (dentro de la zona rosada del mapa de amenazas).
Lejos del volcn en una zona potencialmente inundada por lahares (zona gris en el mapa de amenaza).
Lejos del volcn en una zona potencialmente afectada por cadas de ceniza y lapilli (en funcin del viento y del tamao de la erupcin este fenmeno podra afectar zonas diferentes).
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Cmo prepararse en zona proximal y zona potencialmente inundada por lahares?
Informarse sobre vas de evacuacin (si estoy en la casa o en el trabajo por dnde tengo que evacuar?cules son las zona ms peligrosas?)
Preparar una mochila de emergencia (cules son las cosas que realmente necesito si tengo que evacuar? Pensar que una evacuacin puede durar varios das o ms)
Preparar un plan de emergencia familiar (dnde vamos a reunirnos?Cmo vamos a comunicar?Cmo y cundo vamos a evacuar?)
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Cmo prepararse antes de una cada de ceniza y lapilli?
Mochila de emergencia: mascarilla y proteccin ocular, agua, alimentos, radio, linterna, medicina, botiqun, dinero en efectivo, documentos importantes (vlido para zona proximal o potencialmente afectada por lahares)
Material de limpieza: escoba, pala, bolsas o costales...
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Qu hacer cuando cae la ceniza?
Protegerse de la ceniza con la mascarilla y la proteccin ocular
Tapar los recolectores de agua de lluvia
Cerrar puertas y ventanas
Permanecer en un sitio cubierto
Informarse y utilizar el telfono lo menos posible
Mscara, proteccin ocular y casco
Vacas afectadas por cada de ceniza en el sector de Pillate (20/08/2012)
B. Bernard
B. Bernard
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Qu hacer despus de una cada de ceniza?
Empezar las actividades de limpieza siguiendo reglas bsicas de seguridad: mascarilla, proteccin ocular, guantes...
Tener mucho cuidado al subir a un techo, la ceniza es resbaladiza
Humedecer ligeramente la ceniza si no lluvi; no empapar!
Para espesores grandes (> 1 cm) utilizar la pala
Para espesores pequeas utilizar una escoba de cerdas rgidas
Colocar la ceniza en bolsas o costales; no tirar la ceniza en la calle o alcantarillado
Evitar de manejar mientras las calles no estn limpias
Carro cubierto de ceniza (20/08/2012)
Plaza de la iglesia de Baos (29/04/2011)
S. Hidalgo
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Gracias por su atencin !
P. Ramn
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Alcance por lahares
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Lahar Secundario- Volcn Merapi-Indonesia (Frank Lavign)
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R. Pita
R. Salto
Drenaje Norte-
Volcn Cotopaxi
Va hacia Valle de los
Chillos
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Limite lahar
1877
Margen DerechaLasso, arriba de
La Bocatoma-R. Pita
Bocatoma
Bombas de
Escoria accariadosPor el lahar de 1877
Escombros de escoria
tpica del FP de la erupcin
de 1877 e incorporados
en el lahar de 1877
Se realiz un amplio trabajo de campopara determinar los lmites de laharesantiguos, las caractersticasgranulomtricas, la estratigrafa de losdepsitos, los volmenes totales ascomo velocidades y profundidades delos flujos laharicos ocurridos.
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Bocatoma
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
Tamao de grano (phi)
Po
rce
nta
je a
cu
mu
lad
oZona distal - 40 km
Flujohiperconcentrado
Flujo granular
Anlisis granulomtrico
BocatomaDepsitos del lahar de 1877 a 25 km al norte del volcn
0%
20%
40%
60%
80%
100%
% M
atr
iz (