Estudio del valor de b en el volcán Cotopaxi y sus implicaciones para la evaluación de su potencial eruptivo

      ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN
El Cotopaxi es uno de los centros volcánicos más importantes del territorio ecuatoriano. Su edificio volcánico actual con dimensiones basales de 16xl9km, alcanza los 5897 msnm, y su cono casi simétrico está cubierto desde los 4800 msnm de glaciares que tienen un volumen estimado de 0.5 km3.

      Desde 1534 el Cotopaxi ha presentado 35 erupciones, debiendo destacarse las de 1742, y las 1744, 1766, 1768 y 1877, las mismas que generaron caídas de ceniza, pómez y escoria, flujos de lava, flujos piroclásticos y lahares que afectaron severamente las áreas aledañas, especialmente debido a los grandes flujos de lodo y escombros, los que causaron importantes daños a propiedades y pérdidas de vidas humanas a más de 2000 personas.

      La continua expansión urbanística de la ciudad de Latacunga y de las zonas residenciales de Quito, han hecho que actualmente se tengan grandes ciudadelas ubicadas en zonas de alto riesgo por el tránsito de flujos de lodo del Cotopaxi. Este hecho ha obligado al Instituto Geofísico a incrementar su atención al estado del volcán Cotopaxi, ya que un adecuado monitoreo del mismo será la principal herramienta para la prevención de un posible desastre. Se debe recalcar que uno de los principales riesgos asociados a una reactivación del volcán Cotopaxi son los flujos de lodo, que pueden ser generados por flujos piroclásticos o flujos de lava que fundan parcialmente la capa de hielo y nieve de este volcán. Estos lahares pueden alcanzar grandes volúmenes y cubrir grandes áreas (Mothes at al., 1998), afectando a importantes obras de infraestructura y más aún a zonas densamente pobladas aún a varias decenas de kilómetros del volcán, tales como Latacunga, Sangolquí, San Rafael, Tumbaco, etc.

      La probabilidad de tener una erupción similar o mayor que la de 1877 es del 57% y 82% en los próximos 100 y 200 años, de acuerdo con una estimación realizada en base a la longitud de los períodos de reposo del volcán en los últimos 2000 años. (Barberi, et al., 1995).

      Debido a la importante actividad exhibida por este volcán, al alto potencial eruptivo así como la gran cantidad de urbanizaciones que se encuentran en zonas de alto riesgo, el Instituto Geofísico inició el monitoreo sísmico continuo del mismo en 1986. En 1988 se elaboraron dos mapas de peligros volcánicos tanto para la zona norte como para la zona sur (Hall y von Hillebrandt, 1988). En 1990 se instalaron cuatro estaciones sísmicas telemétricas a distancias entre 6 y 11 km del cráter central, las mismas que están dedicadas a las tareas de monitoreo volcánico. Gracias al Convenio INECEL-EPN firmado en 1992 y ratificado en 1996 permitió la operación de esta red de monitoreo y la generación de un importante volumen de datos sísmicos.

      OBJETIVOS
El objetivo principal de esta investigación es conocer el estado interno del volcan Cotopaxi en base a un análisis de la distribución espacial del valor de b, la cual nos pueda indicar la localización en tres dimensiones de las zonas de mayor heterogeneidad en el interior del volcán, así como posteriormente realizar un análisis temporal para conocer su evolución. Este análisis nos permitirá determinar patrones evolutivos que nos ayuden a determinar mejor su potencialidad de reactivación.

      Para conseguir el objetivo principal se han planteado los siguientes objetivos específicos:

      Determinación de una ecuación de magnitud que represente adecuadamente el tamaño de los sismos locales en la zona del volcán Cotopaxi.

      Determinar un nuevo modelo de velocidades sísmicas en la zona del volcán Cotopaxi.
Relocalizar los eventos sísmicos generados por el volcán y definir las principales zonas sismogenéticas.

      Calcular el valor de b, para un red de celdas que contenga a las principales fuentes sismogenéticas.

      Evaluar las variaciones temporales del valor de b en las principales fuentes sismogenéticas.

      METAS
Las principales metas sujetas a evaluación en el desarrollo de este proyecto son las siguientes:

      Depuración del catálogo de eventos sísmicos locales con revisión de los tiempos de arribo de sus fases y la determinación de las amplitudes y frecuencias correspondientes para cada evento.

      Determinación de una ecuación de magnitud local con una simulación de un sensor Wood-Anderson y cálculo de la misma para cada uno de los sismos locales.

      Presentación de un catálogo de la sismicidad del volcán Cotopaxi desde 1993 al 2000 que contenga el tiempo de inicio, la ubicación hipocentral, la magnitud y los parámetros de error.

      Presentación de la distribución espacial y temporal del valor de b en la zona del volcán Cotopaxi.