Volcán Cotopaxi 2022

Mapa de peligros volcánicos potenciales

Instituto Geofísico - Escuela Politécnica Nacional

Est. 13 de septiembre de 2022

El volcán Cotopaxi se encuentra sobre la Cordillera Oriental (Real), a una distancia de 35 km al Noreste de Latacunga y de 45 km al Sureste de Quito. Su edificio forma un cono simétrico con pendientes de hasta 35° y un diámetro basal de ~20 km, mientras que el diámetro del cráter varía entre 800 m en sentido Norte-Sur y 650 m en sentido Este-Oeste. El Cotopaxi está rodeado por páramos que bordean los 3000 msnm y por otros volcanes como Sincholahua (4873 msnm), Quilindaña (4876 msnm) y Rumiñahui (4722 msnm).

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El Cotopaxi es considerado uno de los volcanes más peligrosos del mundo debido a la frecuencia de sus erupciones, su estilo eruptivo, su relieve, su cobertura glaciar y por la cantidad de poblaciones potencialmente expuestas a sus amenazas. Desde el inicio de la conquista española, el Cotopaxi ha presentado cinco grandes periodos eruptivos: 1532-1534, 1742-1744, 1766-1768, 1853-1854 y 1877-1880. Dentro de cierto rango, todos los episodios han dado lugar a fenómenos volcánicos muy peligrosos, y no hay duda de que episodios similares volverán a repetirse en el plazo de las décadas. Los cuatro últimos periodos han dado lugar a muy importantes pérdidas socioeconómicas en el Ecuador. 

La peligrosidad del Cotopaxi radica en que sus erupciones pueden dar lugar a la formación de enormes lahares (flujos de lodo y escombros) que transitarían por drenajes vecinos a zonas densamente pobladas como el Valle Interandino entre Mulaló y Latacunga, y una parte del valle de los Chillos. Una población importante vive en zonas amenazadas por lahares en caso de que se repitan erupciones similares a las ocurridas en los siglos XVIII y XIX. Adicionalmente, la caída de ceniza producida durante una erupción del Cotopaxi podría afectar una parte muy significativa de la Sierra y la Costa del Ecuador.

El Cotopaxi es también uno de los volcanes más vigilados del Ecuador y al cual se dedican una gran parte de los recursos disponibles para el monitoreo. De hecho, la primera estación sísmica permanente dedicada a vigilar un volcán en Sudamérica fue instalada en el Cotopaxi en 1976. Desde entonces, la red de monitoreo de este volcán ha crecido constantemente hasta la configuración actual, que asegura una vigilancia adecuada de este peligroso volcán.

Estilos eruptivos

Desde 1532 el Cotopaxi ha presentado 13 erupciones importantes, debiendo destacarse las de 1534, 1744, 1768, 1854 y 1877, durante las cuales se generaron caídas de ceniza de pómez y escoria, flujos piroclásticos y flujos de escombros y lodo (lahares). Estas erupciones afectaron severamente las áreas aledañas y distales al volcán, causando importantes daños a propiedades, pérdidas de vidas humanas y de animales, así como crisis económicas regionales. El volcán Cotopaxi experimentó una nueva fase eruptiva en 2015 que produjo caídas de cenizas leves, cuyos volúmenes son calificados como una erupción VEI = 1 (Índice de Explosividad Volcánica) con menos de 1 millón de m3 de ceniza arrojada. También se generaron lahares secundarios.

 ERUPCIONES LEVES (VEI 1-2) de tipo “Estromboliano”, cuyas columnas de ceniza posiblemente ascendieron unos pocos kilómetros sobre el nivel del cráter. Estas erupciones formaron fuentes de lava, sostenidas a semi-sostenidas, expulsaron bloques y proyectiles balísticos, y generaron nubes de ceniza pequeñas. Además, se pudieron producir explosiones más fuertes tipo “Vulcanianas”, cuyas columnas de ceniza pudieron llegar hasta 1-4 km por encima del cráter. En los dos casos, los volúmenes de magma expulsados deben haber sido pequeños. Existe la posibilidad de que se formaran pequeños lahares por un descongelamiento limitado del glaciar o por la removilización de las cenizas por el arrastre de aguas lluvias (lahares secundarios)

ERUPCIONES QUE RESULTAN EN LA EMISIÓN GRADUAL DE UN FLUJO DE LAVA (VEI 2-3) y una caída de ceniza limitada (erupción de 1853-54). En este caso se trató de un magma mayormente desgasificado y, por lo tanto, menos explosivo. También pudieron producir pequeños flujos piroclásticos. En futuras erupciones la ubicación del centro de emisión por donde sale el magma (en el cráter o de una grieta en los flancos), determinará la formación de lahares por fusión parcial del glaciar.

ERUPCIONES DE MAGNITUD MODERADA (VEI 3) A GRANDE (VEI 4) en las cuales un gran volumen (0.1 - 1.0 km3) de magma fue expulsado en forma de flujos piroclásticos, enormes nubes de ceniza y eventualmente flujos de lava. Los flujos piroclásticos se produjeron mayormente por procesos de “desbordamiento” de piroclastos desde el cráter (caso de la erupción del 26 de junio, 1877 reportado por Wolf en 1878), o por el colapso de la columna eruptiva. En los dos casos, los flujos piroclásticos se desplazaron por los flancos del volcán, fundiendo varios metros de espesor de la superficie del glaciar y generando grandes lahares. Estas erupciones estuvieron acompañadas por caídas regionales de escoria o pómez gruesa, con acumulaciones de hasta varios centímetros de espesor, particularmente en las cercanías del cono donde las acumulaciones alcanzaron más de 1 metro de espesor.

ERUPCIONES DE MAGNITUD SUPER GRANDE (VEI >4) en las cuales un gran volumen (>1.0 km3) de magma fue expulsado en forma de flujos piroclásticos, enormes nubes de ceniza y eventualmente flujos de lava. Los flujos piroclásticos se produjeron mayormente por procesos de colapso de la columna eruptiva, cuya altura alcanzó > 20 km por encima del cráter. En este caso los flujos piroclásticos se desplazaron por los flancos del volcán, fundiendo varios metros de espesor de la superficie del glaciar y generando grandes lahares. 

Estas erupciones estuvieron acompañadas por caídas regionales de escoria o pómez gruesa, con acumulaciones de hasta varias decenas de centímetros de espesor, particularmente en las cercanías del cono donde las acumulaciones alcanzaron más de 2 metros de espesor. En el sector del Chasqui y Romerillos el depósito de pómez blanca sobrepasa 1 metro de espesor. Este es el caso particular del evento eruptivo de hace aproximadamente 1000 años, el mismo que fue un evento eruptivo excepcionalmente grande.

Desde los años noventa se han realizado estudios detallados de cartografía geológica, estratigrafía, análisis químicos de las rocas y dataciones de radiocarbono en los depósitos del Cotopaxi, con lo cual se ha podido identificar y establecer claramente el carácter eruptivo bimodal del volcán (Hall y Mothes, 2008; Garrison, et al., 2011; Pistolesi et al., 2011). Desde hace varias decenas de siglos el volcán Cotopaxi se encuentra en una fase de erupciones andesíticas; así es muy probable que su actividad futura sea de magnitud moderada (VEI 3) o grande (VEI 4-5). 

Estas erupciones podrían ser muy destructivas, dada la importante población que habita las zonas de peligro, particularmente a lo largo de los ríos por donde transitarían los lahares y en los sectores donde se daría la mayor acumulación de ceniza. En resumen, durante los últimos 2000 años, incluyendo la época histórica, el Cotopaxi se ha caracterizado por los estilos eruptivos descritos a al derecha. Es importante conocer estas formas de erupción porque en la actividad futura del Cotopaxi se repetiría similares estilos eruptivos:

Mapas de amenaza

Este mapa constituye la re-edición del “Mapa Regional de Peligros Volcánicos Potenciales del Volcán Cotopaxi, Zona Sur” (Hall et al., 2004). La presente re-edición es producto de mayor trabajo de campo realizado durante la última década por parte del personal del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional y otros profesionales.

Debido a su escala (1:50 000), este documento se presenta como un instrumento de planificación regional, dirigido a las autoridades, encaminado a la toma de decisiones y la gestión del riesgo en caso de una eventual erupción del volcán Cotopaxi. Las investigaciones de este trabajo se basan en el reconocimiento en el terreno de los depósitos del lahar generado por la última erupción importante del Cotopaxi, ocurrida el 26 de junio de 1877, así como de otros eventos laháricos ocurridos durante la época histórica. Además, se destaca el reconocimiento de los depósitos de flujos piroclásticos y caídas de ceniza.

Se debe aclarar que los límites de las zonas de amenaza volcánica son aproximados y que de ninguna manera constituyen límites absolutos porque son referenciales. Esto se debe a que los fenómenos eruptivos pueden variar enormemente en su magnitud, su alcance, su volumen, y por lo tanto en su extensión lateral y longitudinal, particularmente si un flujo lahárico está desviado por árboles, muros, puentes, edificios y otras obras de infraestructura que obstruyan el cauce del río o generen represas temporales. 

Finalmente, las autoridades parroquiales, cantonales, provinciales y nacionales deben hacer conciencia de la amenaza potencial existente en caso de que se presente un nuevo período eruptivo del volcán Cotopaxi

Zona Multipeligro

ZONA DE MAYOR PROBABILIDAD DE IMPACTO: 

La zona en color rojo intenso, más cercana al cráter del volcán, podría ser afectada por flujos piroclásticos, flujos de lava, caídas de proyectiles balísticos y/o lahares en caso de que ocurra una erupción moderada correspondiente al escenario 3 con un índice de explosividad volcánica 3-4. 

Esta zona ha sido afectada por tales flujos en erupciones ocurridas durante la época histórica, por ejemplo durante la erupción del 26 de junio de 1877. Estas erupciones tienen una frecuencia promedio de un evento por siglo. Dentro de esta zona se encuentran los sitios: El Refugio, Tambopaxi, Salitre, entre otros.

ZONA DE MENOR PROBABILIDAD DE IMPACTO: 

Se representa con el color rosado pálido y corresponde a las laderas inferiores del Cotopaxi e incluye los flancos inferiores de los volcanes vecinos, Sinchologua, Rumiñahui y Pasochoa. Esta zona podría ser afectada por flujos piroclásticos, flujos de lava, caídas de proyectiles balísticos y/o lahares en caso de que ocurra una erupción grande correspondiente al escenario 4 con un índice de explosividad volcánica mayores o iguales a 4. 

Esta zona ha sido afectada por tales flujos en erupciones ocurridas durante la época histórica, por ejemplo durante las erupciones de los siglos IX y XII (pre-históricas), cuando el Cotopaxi tuvo eventos explosivos mayores a las erupciones históricas. Una erupción de ese tipo tiene una frecuencia de 500 a 1000 años.

RECOMENDACIONES:

Al ser casi nula la probabilidad de sobrevivir al impacto de un flujo piroclástico, es necesaria, en caso de una erupción inminente, la evacuación de todas las personas y animales de las zonas potencialmente afectadas por este fenómeno.

Lahares

Esta zona, de color gris oscuro, tiene una alta probabilidad de ser afectada por flujos de lodo y escombro o lahares en caso de que ocurra una erupción correspondiente al escenario 3. Esta zona ha sido definida en base a los depósitos dejados por el flujo lahárico primario del 26 de junio de 1877 y otros lahares primarios ocurridos durante la época histórica. 

Las futuras erupciones podrían generar lahares de volumen variable dependiendo del tamaño de la erupción. Las erupciones de menor tamaño tendrán menor volumen, altura y extensión, mientras que las de mayor tamaño (escenario 4 con baja frecuencia) tendrán más altura, volumen y cubrirán más extensión. 

Sin embargo, se debe destacar que, ante cualquier erupción futura, es imposible indicar con anterioridad los límites precisos y el alcance de cualquier flujo lahárico, dado el gran número de factores que pueden modificar el caudal y la velocidad del flujo al momento de la erupción. Generalmente, los lahares primarios estarían restringidos a los cauces de los ríos. 

No obstante, en los cauces poco profundas en zonas relativamente planas, cuyas orillas son bajas o cuando el volumen de los lahares es muy grande estos podrían desbordarse y alcanzar extensiones laterales importantes. La energía destructiva del lahar será mayor cerca del eje del cauce del río, mientras que, a medida que nos alejamos de él, la energía destructiva será menor. Dentro de esta zona, algunas de las poblaciones afectadas son Loreto, Pedregal, La Caldera, Rumipamba, Bocatoma, El Ejido de Sangolquí, San Rafael, etc.

Durante las erupciones históricas del Cotopaxi han ocurrido, al menos, 12 flujos laháricos importantes en el drenaje del rio Cutuchi (zona sur) y 4 por el sistema de los ríos Pita, San Pedro y Santa Clara (zona norte).

RECOMENDACIONES:

Por la rapidez con la cual puede formarse, por su velocidad y por su energía, un flujo de escombros es un fenómeno muy peligroso y la probabilidad de sobrevivir a su impacto directo es mínima. Durante una crisis volcánica y si hay lluvias fuertes en el volcán, se debe evitar el fondo de las quebradas y las vertientes bajas de los valles

AVALANCHAS DE ESCOMBROS: 

Esta zona muestra el límite del área que podría ser afectada por una avalancha de escombros en caso de que ocurra un colapso del flanco occidental del volcán, como lo sucedido hace 5000 años en los flancos norte y nororiental del volcán. La probabilidad de repetirse un evento de este tipo es extremadamente baja.

CAÍDA DE PIROCLASTOS: 

En caso de erupciones moderadas (escenario 3), a grandes (escenario 4), ciertas áreas podría ser afectada por una caída de piroclastos con un espesor de hasta 25 cm. Las áreas potencialmente más amenazadas en este mapa incluyen Pastocalle, Chaupi, Boliche, Tiopullo, entre otras.

A diferencia del mapa en papel, aquí se muestras las áreas que podrían ser afectada por una caída de ceniza con un espesor de 1 mm, 1 cm y 10 cm, para una erupción correspondiente al escenario 3. Las áreas potencialmente más afectadas en este mapa incluyen Machachi, Pedregal, Aloasí, entre otras. Las isomasas (líneas de igual espesor) de caída de ceniza fueron elaboradas mediante la aplicación de técnicas computacionales de modelización. 

El modelo utilizado es Ash3D de la USGS, se realizaron 95 simulaciones de caída de ceniza con datos desde el 6 de junio al 21 de agosto del 2015. Es importante mencionar que los límites de las zonas por afectación de caída de ceniza dependen directamente de la dirección del viento en ese momento, por lo tanto, estos límites son aproximados y de ninguna manera constituyen bordes absolutos

Vale destacar que en zonas alejadas del volcán, como la ciudad de Quito, se produjeron caídas de ceniza fina de entre 1 a 2 cm de espesor durante las erupciones de 1768 y 1877, de acuerdo con las crónicas históricas. De igual forma Santo Domingo de los Colorados como algunas áreas costeñas podrían recibir cantidades menores de ceniza.

Vista 3D

El mapa a continucación presenta una vista 3D de la zona del volcán Cotopaxi. En la parte inferior derecha usted encuentra los controles que le permite acercar, alejar, navegar y rotar el mapa. 

Vista 3D del volcán Cotopaxi: Flujos de piroclástos y lahares

Población en la zona

Los flujos de lahares que podrian generarse por una potencial erupción del volcán Cotopaxi, afectarían a las poblaciones en la zona norte, sur y este del volcán. Históricamente, la zona sur han ocurrido más lahares. En el mapa que se muestra más abajo se presenta las poblaciones y su proyección en la zonas urbanas y los datos del censo del año 2010 a nivel de los sectores censales tanto a nivel urbano (amanzanado) y rural (sectores dispersos)

Zona Norte

Durante las erupciones históricas del Cotopaxi han ocurrido, al menos, 4 flujos laháricos importantes por el sistema de los ríos Pita, San Pedro y Santa Clara.

La posibilidad de que se formen grandes y destructivos lahares es uno de los mayores peligros relacionados con una futura reactivación del volcán Cotopaxi. Los lahares primarios de mayor alcance estarían generados por flujos piroclásticos o flujos de lava que provoquen la fusión súbita de importantes porciones del casquete glaciar del volcán.

Por otra parte, las caídas de ceniza relacionadas con las erupciones andesíticas del Cotopaxi, tanto históricas como prehistóricas, han afectado principalmente los sectores ubicados al suroeste, oeste y noroeste del volcán, dejando importantes acumulaciones de ceniza fina, arena, escoria y piedra pómez. Las caídas de ceniza relacionadas con erupciones riolíticas del Cotopaxi siempre tuvieron un alcance mucho mayor; por ejemplo, dichas erupciones dejaron importantes depósitos de cenizas riolíticas en la zona de Quito, Sigchos y en el callejón Interandino.

Zona Sur

Durante las erupciones históricas del Cotopaxi han ocurrido, al menos, 12 flujos laháricos importantes en el drenaje del rio Cutuchi (zona sur) el mismo que nace en el Volcán.

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Referencias Bibliográficas

Barberi F, Coltelli M, Frullani A, Rosi M, and Almeida E (1995) Chronology and dispersal characteristics of recently (last 5000 years) erupted tephra of Cotopaxi (Ecuador): Implications for long-term eruptive forecasting. 

Journal of Volcanology and Geothermal Research Vol. 69, p. 217-239.Garrison JM, Davidson JP, Hall ML and Mothes PA (2011) Geochemistry and petrology of the most recent deposits from Cotopaxi Volcano, Northern Volcanic Zone, Ecuador. 

Journal of Petrology Vol. 52, No. 9, p 1641-1678.Hall ML and Mothes PA (2008) The rhyolitic-andesitic eruptive history of Cotopaxi volcano, Ecuador. 

Bulletin of Volcanology Vol. 70, Issue 6, pp 675-702.Hall ML, Mothes PA, Hidalgo S y Andrade D (2005) Historia Volcánica y Geológica del Volcán Cotopaxi-Ecuador. 

Poster. IGEPN-Quito.Hall ML, Mothes PA and Eissen JP (2000) Rhyolitic Magma Body and Ascending Basic Andesites: Bimodal Cotopaxi Magmatism. Abstracts AGU - Fall Meeting-San Francisco, p. F1309.

Hall ML y von Hillenbrandt C (1988) Mapa de los Peligros Volcánicos Potenciales Asociados con el Volcán Cotopaxi, Zona Norte. Esc. 1:50 000. IGEPN, Quito.

Hall ML, Mothes PA, Samaniego P, Yepes H y Andrade D (2004) Mapa Regional de Peligros Volcánicos Potenciales del Volcán Cotopaxi - Zona Norte & Sur. 

IGEPN-Quito.Mothes PA, Hall ML, Andrade D, Samaniego P, Pierson TC, Ruiz AG and Yepes H (2004) Character, stratigraphy and magnitude of historical lahars of Cotopaxi volcano, Ecuador. 

Acta Vulcanologica, Vol. 16 (1-2) p. 85-108.Mothes PA (1992) Lahars of Cotopaxi Volcano, Ecuador: hazard and risk evaluation. En: McCall GJH, Laming DJC, Scott SC (eds) Geohazards, natural and man-made. 

Chapman and Hall, London. p. 53-63.Mothes PA,Hall ML and Janda R (1998) The Enormous Chillos Valley Lahar: an ash-flow generated debris flow from Cotopaxi volcano, Ecuador. 

Bulletin of Volcanology, Vol. 59, p. 233-244.Pistolesi M, Rosi M, Cioni R, Cashman K, Rossotti A and Aguilera E (2011) Physical volcanology of the post-twelfth-century activity at Cotopaxi volcano, Ecuador: Behavior of an andesitic central volcano. 

GSA Bulletin, May/June, no. 5/6, p.1193-1215.Wolf T (1878) Memoria Sobre el Cotopaxi y su última erupción acaecida el 26 de junio de 1877. Imprenta de El Comercio, Guayaquil, P 48p.

F/: Instituto Geofísico EPN Ecuador