EL ESTADO ACTUAL DEL VOLCN COTOPAXI, Y LAS ZONAS DE AFECTACIN POTENCIAL

Patricio Ramn M. Instituto Geofsico-EPN 1 Octubre 2015

Volcanismo en Ecuador y Cotopaxi

Evaluacin de la amenaza volcnica

Actividad reciente en el Cotopaxi

1. Volcanismo en

Ecuador y Cotopaxi

Volcn Cotopaxi vista area desde el N P. Ramn, IGEPN (2006)

Volcanes del Ecuador

(continental)

84 volcanes

17 potencialmente activos

5 activos

4 en erupcin

Cotopaxi

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

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.

2. Evaluacin de la

amenaza volcnica

Crter del Cotopaxi, vista area P. Ramn, IGEPN (2013)

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.

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.

Escenarios para el Cotopaxi

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)

Zona distal sector norte: lahares

Mapa de amenazas Simulaciones

Zona distal sector sur: lahares

Mapa de amenazas Simulaciones

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).

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

Tpicos sistemas de monitoreo instrumental

Sismicidad

Deformacin

Gases

Infrasonido

Trmico

Visual

Lahares

Sensores remotos...

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

DOAS-Nasa y RefugioVol. Cotopaxi

MEDIDAS DEL GAS SO2

InclinmetroV. Cotopaxiflanco Norte(REFU)

Instalacin GPSVC1

Monitoreo Trmico

7 Julio, 2015

OBSERVACIONES VISUALES

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

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

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.

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.

3. Actividad reciente en

el Cotopaxi

Emisin de gas del Cotopaxi Benjamin Bernard, IGEPN (15/06/2015)

Se toma en cuenta el nmero de eventos y la energa liberada (30 Septiembre 2015).

Monitoreo ssmico

Nmero de sismos Energa ssmica

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

Gas SO2Se toma en cuenta el flujo de SO

2y el nmero de

medidas vlidas

Flujo de SO2

Gas SO2: monitoreo satelital

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

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).

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).

Monitoreo Visual: parcialmente nublado

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).

Deformacin inclinometra: en VC1 (NE) muy ligera deformacin

Deformacin GPS: no hay mayor cambio

Interferometra (InSAR): no hay patrn de deformacin

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).

Gracias por su atencin !

P. Ramn

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

5. Preparacin de la

ciudadania ante una

crisis volcnica

Volcn Cotopaxi visto desde el N P. Ramn, IGEPN (/2014)

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).

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?)

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...

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

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

Gracias por su atencin !

P. Ramn

Alcance por lahares

Lahar Secundario- Volcn Merapi-Indonesia (Frank Lavign)

R. Pita

R. Salto

Drenaje Norte-

Volcn Cotopaxi

Va hacia Valle de los

Chillos

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.

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 (