Contexto
La ciudad de Quito fue seleccionada en el contexto de un proyecto de investigación franco-ecuatoriano (Proyecto REMAKE) como objetivo para la aplicación de una metodología integral para la evaluación del peligro sísmico debido a sus características particulares. Está situada en una depresión estrecha o cuenca sedimentaria en el valle interandino (elevación entre 2200 y 3000 msnm) asentada en el bloque levantado de una falla inversa que tiene una velocidad de 4-5 mm/año, cuya amenaza se ha demostrado que es elevada y finalmente ha sido afectada numerosas veces por terremotos históricos (locales y regionales). La estructura profunda de la cuenca de Quito es desconocida y el impacto de las ondas sísmicas en la cuenca tiene que ser evaluado. Más específicamente, se desconoce la forma y extensión de la cuenca en profundidad, así como también la velocidad de propagación de las ondas P y S en el material que rellena la cuenca, compuesto principalmente por materiales volcánicos. Hay varios indicios que esta cuenca amplificaría notablemente las ondas sísmicas.
Diferentes laboratorios componen el grupo de trabajo:

• Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (Quito)
• Géoazur (Nice) (https://geoazur.oca.eu/fr/acc-geoazur)
• CEREMA (Nice) (http://www.cerema.fr/)
• IFSTTAR (Marne-la-Vallée) (http://www.ifsttar.fr/accueil/)
• ISTerre (Grenoble) (https://isterre.fr/)

Los beneficios de este grupo de trabajo serían los siguientes:

• Contar con un modelo de la cuenca de Quito (geometría y modelo de velocidades con las que se propagan las ondas de cuerpo (P & S) así como también una caracterización de la respuesta o comportamiento de la cuenca al paso de ondas sísmicas o microzonificación sísmica.
• Este resultado es un input para crear escenarios sísmicos (movimiento o sacudimiento del suelo ante la ocurrencia de sismos de diferentes magnitudes en diferentes zonas del país); junto con el input de vulnerabilidad de los edificios (a cargo de otro grupo de trabajo dentro del mismo proyecto) se pueden crear escenarios de daños.
• Estos conocimientos generados, a su vez, contribuirán también al mejoramiento de instrumentos nacionales de planificación y regulación como el Plan Nacional de Desarrollo, Planes de Ordenamiento Territorial y Uso del Suelo, el Código Ecuatoriano de la Construcción, entre otros.

El 30 de enero de 2025, especialistas del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) llevaron a cabo la instalación de una base geodésica GNSS en la Planta de Tratamiento de Agua Potable Puengasí, administrada por la Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento (EPMAPS).

Figura 1. Infraestructura instalada para la nueva estación GNSS de Puengasí, en la ciudad de Quito. Imagen superior) antena GNSS. Inferior izquierda: sistema de alimentación con panel solar. Inferior derecha: caseta de equipos. Fotografía: M. Yépez – IG-EPN.

Este equipo de alta precisión es fundamental para el monitoreo continuo de la deformación del terreno en la ciudad de Quito, proporcionando datos esenciales para estudios geodinámicos. Entre otras bondades, permite la investigación y detección de posibles movimientos de origen tectónico, sísmico o deslizamientos. Además, contribuye a la referenciación para la vigilancia de la actividad del volcán Guagua Pichincha.

La estación GNSS permitirá registrar con gran precisión las variaciones en la posición del terreno, un aspecto crítico en la ciudad de Quito, la cual se ha desarrollado junto a volcanes activos y fallas geológicas. Estos factores aumentan la vulnerabilidad de la ciudad frente a fenómenos como terremotos, erupciones volcánicas y deslizamientos de tierra.

Figura 2. Instalación del sistema de transmisión de datos de la base geodésica. Fotografía: A. Chiluisa – IG-EPN.

La implementación de esta estación de monitoreo remoto forma parte de un esfuerzo conjunto para fortalecer la vigilancia geodésica y mejorar la capacidad de respuesta ante eventos naturales que puedan comprometer la infraestructura y la seguridad de la población. Además, los datos recopilados contribuirán a la investigación científica en el ámbito de la geodinámica, la tectónica activa y la volcanología en la región. Estos registros continuos ayudarán a los investigadores a comprender mejor los procesos de deformación del terreno y a perfeccionar los modelos predictivos de actividad tectónica y volcánica.

Figura 3. Técnicos del IG-EPN tras la instalación de la base GNSS en Quito, sector Puengasí. Fotografía: A. Chiluisa - IG-EPN.

Esta iniciativa refuerza la colaboración entre instituciones científicas y entidades municipales, promoviendo la aplicación del conocimiento geofísico en la mitigación de riesgos y la planificación de un desarrollo urbano más seguro y resiliente.

A. Chiluisa, M. Yépez, R. Toapanta
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Entre el 22 y el 25 de agosto de 2022, un grupo de técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) organizó y lideró la instalación de un GPS continuo en la zona Voladero - Potrerillos, en la provincia del Carchi (Figura 1).

Figura 1. Miembros del IG-EPN junto con los Guardaparques de la zona Voladero del Ministerio de Ambiente, Agua y Transición Ecológica (MAE) y miembros de la Comunidad La Libertad. Izquierda: En el ingreso a la R.E. El Ángel, previo al inicio de los trabajos. Derecha: porteo de equipos y materiales, desde el ingreso a la R. E. El Ángel hacia el sector entre las lagunas de El Voladero y Potrerillos.

A partir del mes de mayo del año en curso, esta zona ha presentado una tasa de sismicidad anormalmente alta, acompañada por una marcada deformación superficial, detectada mediante interferometría de imágenes satelitales InSAR. Con el objetivo de corroborar las observaciones satelitales con medidas de instrumentos ubicados en sitio, se decidió instalar un equipo GPS de alta resolución, el mismo que permite obtener posiciones con una precisión y exactitud de unos pocos milímetros. Con estos datos será posible determinar si la zona presenta una dinámica horizontal y/o vertical activa a lo largo del tiempo.

Figura 2. Trabajos de instalación de los equipos geodésicos. Izquierda: ajuste de la antena geodésica sobre roca firme. Derecha: tareas de instalación del sistema de alimentación de la estación.

La zona de interés forma parte de la Reserva Ecológica El Ángel. Los Guardaparques del MAE participaron en la búsqueda del sitio de instalación, así como varios miembros de la Comunidad de La Libertad, quienes participaron en las tareas de transporte de equipos.

Fig. 3: Instalación exitosa de la estación GPS continua, la misma que actualmente se encuentra trasmitiendo sus datos al Instituto Geofísico en Quito.

El instrumento fue ubicado en un sitio idóneo y, al culminar la jornada, se encontraba ya transmitiendo su señal a las instalaciones del IG-EPN en Quito. Cabe recordar que este tipo de estaciones requiere unos meses para establecer una buena serie temporal de referencia.

Los datos que genere el GPS serán de gran ayuda para registrar y vigilar los procesos de deformación del sector Potrerillos – El Voladero. El IG-EPN desea manifestar su agradecimiento por la colaboración de los señores Guardaparques y los miembros de la comunidad La Libertad, quienes contribuyeron de manera sobresaliente en los trabajos de esta exitosa instalación (Fig. 3). Adicionalmente, se contó con el apoyo del Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH) al impulsar el proyecto: Aplicación de mediciones gravimétricas, sísmicas y geodésicas para determinar fuentes de fuerte deformación persistente en calderas; el caso de Potrerillos/Chiles, frontera Ecuador-Colombia, en beneficio de la población ecuatoriana y de la ciencia.

P. Mothes, M. Yépez, F. Mejía.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Como parte de las tareas de monitoreo del volcán Sangay, un equipo del Área Técnica y el Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) llevó a cabo la instalación de dos cenizómetros automáticos (AACE-IG) diseñados por técnicos del IG-EPN. Estos fueron instalados en los poblados de Palmira y Guamote en la provincia de Chimborazo los días miércoles 14 y jueves 15 de septiembre de 2022.

Las actividades realizadas fueron:

1. Instalación de un cenizómetro automático en la terraza del GAD parroquial de Palmira y su programación para hacer muestreos de caída de ceniza del volcán Sangay con una duración de 2 días (Figura 1).
2. Instalación de un segundo cenizómetro automático en la terraza de las instalaciones del Cuerpo de Bomberos de Guamote y su programación para hacer muestreos de caída de ceniza del volcán Sangay con una duración de 2 días (Figura 2).
3. Adición de un panel solar al sistema de energía de los instrumentos del IG-EPN instalados en la terraza del edificio del Cuerpo de Bomberos de Guamote.
4.  Conexión a tierra para protección de los equipos electrónicos instalados en la terraza del edificio del Cuerpo de Bomberos de Guamote.

Figura 1. Instalación del cenizómetro automático y su programación en la terraza del GAD parroquial de Palmira, provincia de Chimborazo.

Figura 2. Instalación del cenizómetro automático en la terraza del edificio del Cuerpo de Bomberos de Guamote, provincia de Chimborazo.

Los cenizómetros automáticos AACE-IG son los primeros de su tipo en ser instalados para la recolección automática de muestras de ceniza. Su diseño permite controlar remotamente la duración de los periodos de muestreo, pudiendo recolectar hasta 21 muestras, además de enviar información en tiempo real sobre el peso de la muestra recolectada (Figura 3), también permite capturar imágenes para poder evaluar la cantidad y la condición del material recolectado de forma remota desde el IG-EPN.

Figura 3. Capturas de pantalla de los datos enviados por el cenizómetro automático instalado en Palmira al IG-EPN. Superior izquierda: estado de caída de lluvia en tiempo real. Inferior izquierda: estado de tapa principal para prevenir lluvia (0 tapa cerrada; 1 tapa abierta) en tiempo real. Superior derecha: estado de peso recipiente No. 1 (valor en 0 porque ciclo de medición ya culminó). Inferior derecha: medición de peso en gramos para el recipiente No. 2 (en tiempo real).

Las localidades de Palmira y Guamote fueron elegidas para la instalación de los dos primeros prototipos del AACE-IG por su cercanía al volcán Sangay (~40 km) y su ubicación al Occidente de este volcán activo (Figura 4), ya que corresponde a la dirección predominante de los vientos y por tanto es la región afectada con más regularidad por caída de ceniza del volcán Sangay.

Figura 4. Mapa de ubicación de las localidades en las cuales se instalaron los cenizómetros automáticos AACE-IG del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional.

Los datos que generen los cenizómetros automáticos serán de gran ayuda para monitorear en tiempo real la caída de ceniza al occidente del volcán Sangay y poder así evaluar de mejor manera la afectación de este volcán activo en la provincia de Chimborazo. Además, al acortar el intervalo de tiempo de muestreo de semanas a días u horas, se posibilita un análisis cronológico más detallado de la evolución de las erupciones del Sangay.

El IG-EPN desea manifestar su agradecimiento por la colaboración del GAD parroquial de Palmira y el Cuerpo de Bomberos de Guamote quienes hicieron posible la instalación exitosa de estos equipos.

F. Mejía, A. Vásconez.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional