(A63) El volcán El Reventador de Ecuador se reconstruye continuamente a sí mismo

Un equipo de investigación del Instituto Geofísico-EPN del Ecuador, vigila de cerca un volcán inusualmente activo e inestable en las selvas remotas de la nación…

Explosión y Flujos piroclásticos del volcán El Reventador. El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional en Quito, Ecuador, controla a este volcán activo a través de jornadas de campo y una red compleja de instrumentación. Fotografía: E. Gaunt, IG/EPN

Por: Marco Almeida, H. Elizabeth Gaunt y Patricio Ramón.

Traducido de Almeida, M., H. E. Gaunt, and P. Ramón (2019), Ecuador’s El Reventador volcano continually remakes itself, Eos, 100, https://doi.org/10.1029/2019EO117105. Published on 18 March 2019.

El Reventador es actualmente el volcán más activo del Ecuador. Cuando este volcán entra en erupción, envía proyectiles de roca incandescente al aire, junto con columnas de ceniza de aproximadamente 3 kilómetros de altura que caen en el suelo circundante. Este estratovolcán relativamente pequeño, ha destruido y reconstruido su edificio a gran escala a lo largo de su evolución. Su comportamiento eruptivo cambia rápidamente y su complejo comportamiento es significativamente diferente al de todos los demás volcanes de los Andes ecuatorianos.

[Erupción#2] ¡GRAN EXPLOSIÓN DEL VOLCÁN REVENTADOR! 24/10/2017

Vídeo de una explosión del volcán El Reventador, el 24 de octubre de 2017 (12:59:55). Se pueden observar en cámara lenta y alta resolución enormes proyectiles balísticos salir disparados del ...

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Durante los últimos 3 años, El Reventador se ha destruido y reconstruido repetidamente a una escala menor, las inestabilidades inherentes a su edificio representan un peligro constante. Este peligro es particularmente severo en el cono activo, donde diariamente ocurren eventos efusivos y explosivos complejos. Nuestro grupo de investigación vigila este remoto volcán de la selva y ha encontrado evidencia de múltiples pequeños colapsos en los flancos del borde del cráter, un comportamiento complejo de múltiples ventos, así como la apertura y cierre de otros nuevos en un período de tiempo relativamente corto, de semanas a meses. Nuestros estudios están proporcionando nuevos conocimientos sobre el funcionamiento interno de este sistema volcánico.

Vigilancia de El Reventador

El Reventador (Figura 1a) es parte del volcanismo de tras-arco en el lado oriental de la Cordillera Real del Ecuador, ubicado aproximadamente a 90 kilómetros (km) al este de la ciudad capital de Quito. El Instituto Geofísico (IG) de la Escuela Politécnica Nacional (EPN) de Quito, Ecuador, vigila la actividad de este remoto volcán. Una erupción explosiva muy grande en 2002 inició el actual período de actividad, lo que llevó al IG a instalar una estación permanente de vigilancia sísmica telemétrica en 2003.

En los últimos 16 años, la capacidad de monitoreo del IG en El Reventador se ha expandido a una red integral de sismómetros, estaciones de infrasonido, cámaras térmicas y visuales, una estación de monitoreo de gas por espectroscopia óptica de diferencia de absorción (DOAS) y estaciones de monitoreo de lahares por medidores de flujo acústico dentro de la misma caldera (Figura 1b). Desde 2016, 10 medidores de ceniza instalados en el volcán han recolectado muestras de ceniza volcánica de alta calidad para el monitoreo petrológico continuo de la erupción [Bernard, 2013].

Realizamos campañas mensuales de campo a pie y por vía aérea para complementar los datos registrados por la red de monitoreo permanente. Durante estas campañas, recopilamos secuencias de imágenes térmicas, mediciones de gas (por ejemplo, multiGAS, DOAS móvil) y fotografía visual. En conjunto con el Programa de Asistencia para Desastres Volcánicos (VDAP) del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), el IG lleva a cabo estudios fotogramétricos para crear modelos tridimensionales de los flujos de lava y el edificio. Las muestras de ceniza, balísticos y flujos de lava también se recolectan regularmente y se utilizan para análisis petrológicos, que proporcionan información sobre la dinámica de la erupción, el almacenamiento de magma y la geometría del sistema de plomería.

Fig. 1. a) Volcán El Reventador. Observe el pequeño estratovolcán dentro del anfiteatro del Paleo Reventador. b) Estaciones de la red de monitoreo de El Reventador. BB: banda ancha; DOAS: espectroscopia de absorción óptica diferencial; IR: infrarrojo; SO2: dióxido de azufre; SP: corto período; PSAD: Provisional South American Datum 1956; UTM. Fotografía: M. Almeida, IG/EPN.

Actividad Pasada y Presente

Durante la historia de El Reventador, al menos dos eventos catastróficos destruyeron casi por completo el edificio, aunque se desconoce la edad de estos eventos [Instituto Ecuatoriano de Electrificación, 1988]. El cono activo actual de El Reventador se encuentra dentro de la cicatriz de colapso del Paleo Reventador en el lado oeste (Figura 2). Desde 1541, el volcán ha experimentado cerca de 20 períodos eruptivos diferentes [Naranjo et al., 2016].

Fig. 2. El volcán Reventador, que muestra los bordes del Reventador Base (Basal Reventador), el Paleo Reventador y el nuevo estrato-cono (stratocone). Fotografía: M. Almeida, IG/EPN

La erupción del Reventador del 3 de noviembre de 2002, después de 26 años de inactividad, está considerada como la mayor erupción ecuatoriana en el último siglo. Fue categorizada como una erupción subpliniana y arrojó 0,37 kilómetros cúbicos de material [Hall et al., 2004]. Durante la 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.

Uno de los aspectos más interesantes de la actividad reciente de El Reventador es la configuración de los ventos eruptivos activos. Durante una campaña de campo en enero de 2016, observamos por primera vez dos ventos activos en la cumbre. Los sobrevuelos posteriores confirmaron la presencia de estos ventos, ahora llamados vento norte (NV) y vento sur (SV; Figura 3). Tras los sobrevuelos y el seguimiento visual continuo de la actividad a través de las cámaras permanentes, se descubrió que el modo de actividad en el SV era predominantemente explosivo, mientras que el NV era en su mayor parte efusivo.

Fig. 3. a) Explosión en el vento sur el 7 de junio de 2017 y una pequeña corriente de lava asociada con el vento norte. b) ilustración que destaca la explosión (exp.) y el flujo de lava (lava Flow). c) Superposición de imágenes visibles y térmicas que muestran los límites de los ventos y el flujo de lava del vento norte el 28 de enero de 2016. Fotografía: a), b) P. Ramón; c) M. Almeida, IG/EPN

La actividad en los dos ventos a menudo parece ser independiente, donde se producen explosiones en uno u otro vento. Ocasionalmente, sin embargo, las explosiones se originan en ambos ventos simultáneamente. Estas observaciones sugieren que en algún nivel del conducto, el sistema de alimentación está conectado, pero que también pueden comportarse de forma independiente.

Observamos explosiones intermitentes, pero menos frecuentes, desde el NV. Durante noviembre de 2016, la actividad en el NV pareció cambiar a un régimen más explosivo, y este cambio en la actividad persistió hasta enero de 2017. Además, durante mayo de 2017, mientras los dos ventos de la cumbre continuaban su actividad explosiva, se identificó un nuevo tercer vento que producía flujos de lava en el flanco noreste, a unos 70 metros por debajo de la cumbre (Figura 4a).

Fig. 4. a) Superposición de imágenes visibles y térmicas que muestran los dos ventos de la cima, el vento lateral y el flujo de lava el 2 de junio de 2017. b) Superposición de imágenes visibles y térmicas de la gran corriente de lava extruida entre el 22 de junio y el 1 de julio de 2017. Este fue el mayor flujo de lava emitido desde 2008. Fotografía: M. Almeida, IG/EPN

Este comportamiento multi-variante, junto con los altos niveles de actividad, ha llenado el cráter dejado por la erupción de 2002, reconstruyendo el cono activo a su altura anterior a 2002. Los frecuentes derrumbes a escala moderada del edificio y los altos niveles de actividad eruptiva en curso provocan cambios regulares y significativos en la forma de la zona de la cima del cono activo.

El Reventador inicia otro cambio de imagen

En junio de 2017, El Reventador experimentó su mayor nivel de actividad en más de 10 años, comenzando con la apertura explosiva de un nuevo vento en el flanco noreste. Este vento liberó grandes corrientes de gases calientes y materia volcánica de rápido movimiento llamadas corrientes de densidad piroclástica (PDC) que llegaron a más de 5 km de la cima. Esta actividad fue seguida por la rápida efusión del mayor flujo de lava desde 2008, que alcanzó casi 3 km de longitud (Figura 4b).

El edificio se derrumbó de nuevo en abril de 2018, destruyendo una gran parte de la cima y formando un nuevo gran cráter, abierto al norte-noroeste (Figura 5). Identificamos tres nuevos ventos dentro de la cicatriz del colapso, resaltando lo rápido que puede cambiar la morfología de este volcán. Estos rápidos cambios y los frecuentes colapsos y reconstrucciones han dado como resultado un cono intrínsecamente inestable. Los eventos de colapso, grandes y pequeños, son comunes, con pequeños colapsos que ocurren semanalmente. También ocurren colapsos de moderados a grandes anualmente, como antes del flujo de lava de junio de 2017 y en abril de 2018.

Fig. 5. a) Después de un evento explosivo en 2002, parte de la cima del volcán El Reventador fue destruida, como se muestra en esta foto aérea. b) Desde entonces, el cráter se ha llenado casi completamente, como se muestra en esta foto del cono activo en junio de 2017. c) Esta foto aérea muestra el evento de colapso más reciente, que ocurrió en abril de 2018. Fotografía: a) P. Ramón, IG/EPN; b) M. Almeida; c) S. Vallejo, IG/EPN.

Las áreas particularmente inestables incluyen el borde del cráter actual, donde el material suelto se acumula durante eventos explosivos y efusivos y colapsa intermitentemente, dejando cicatrices de colapso fácilmente identificables alrededor del área de la cima. Las explosiones y colapsos sectoriales de los bordes del cráter producen regularmente PDCs primarios y secundarios. Estos colapsos no siempre están necesariamente asociados con el comportamiento explosivo, por lo que son inherentemente impredecibles.

Cómo prepararse para los peligros futuros

Vista de El Reventador desde un helicóptero, sobrevolando el flanco sureste del volcán sobre la selva. Observe los depósitos de flujos piroclásticos anteriores y los derivados de las rocas calientes de los frentes de los flujos activos de lava (color negro cerca de la cima del volcán) que ruedan desde la cima y levantan cenizas de color claro a lo largo del camino. Fotografía: M. Almeida, IG/EPN

La actividad eruptiva en los volcanes puede cambiar rápidamente de una actividad relativamente baja a una actividad potencialmente amenazante con muy pocas advertencias. La historia de El Reventador demuestra que es capaz no sólo de explosiones cada hora sino también de actividad impredecible y espontánea.

Los acontecimientos recientes han demostrado que pueden producirse cambios rápidos y que existen inestabilidades inherentes dentro del edificio volcánico. Los nuevos ventos eruptivos pueden abrirse en cualquier parte del cono activo, y los altos niveles diarios de actividad eruptiva crean el potencial de nuevos colapsos del edificio y la generación de grandes PDCs, lo que podría afectar la infraestructura local.

En la actualidad, los niveles de actividad de El Reventador siguen siendo altos y el volcán no muestra signos de cambios. El monitoreo continuo por parte del IG y el trabajo constante para mejorar la red de vigilancia nos permitirá proporcionar mejores alertas tempranas de la actividad volcánica en el futuro.

Agradecimientos

Agradecemos a todo el equipo del IG EPN, y en particular, a todos los que participan en el monitoreo del volcán El Reventador.

Referencias

Bernard, B. (2013), Homemade ashmeter: A low-cost, high-efficiency solution to improve tephra field-data collection for contemporary explosive eruptions, J. Appl. Volcanol., 2(1), 1, https://doi.org/10.1186/2191-5040-2-1.

Hall, M., et al. (2004), Volcanic eruptions with little warning: The case of Volcán Reventador's surprise November 3, 2002 eruption, Ecuador, Rev. Geol. Chile, 31(2), 349–358, https://doi.org/10.4067/S0716-02082004000200010.

Instituto Ecuatoriano de Electrificación (1988), Estudio vulcanológico de “El Reventador,” Quito.

Naranjo, M. F., et al. (2016), Mapping and measuring lava volumes from 2002 to 2009 at El Reventador Volcano, Ecuador, from field measurements and satellite remote sensing, J. Appl. Volcanol., 5(1), 8, https://doi.org/10.1186/s13617-016-0048-z.

Información del Autor

Marco Almeida (malmeida@igepn.edu.ec), H. Elizabeth Gaunt, and Patricio Ramón, Instituto Geofísico, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador.

Citation: Almeida, M., H. E. Gaunt, and P. Ramón (2019), Ecuador’s El Reventador volcano continually remakes itself, Eos, 100, https://doi.org/10.1029/2019EO117105. Published on 18 March 2019.