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Investigaciones geográficas

versión On-line ISSN 2448-7279versión impresa ISSN 0188-4611

Invest. Geog  no.105 Ciudad de México ago. 2021  Epub 01-Nov-2021

https://doi.org/10.14350/rig.60315 

Artículos

Zonificación de la amenaza por dispersión y caída de ceniza del volcán Guagua Pichincha, Ecuador

Zoning of the Threat by Dispersion and Fall of Ash From The Guagua Pichincha Volcano, Ecuador

* Escuela Politécnica Nacional, Ladrón de Guevara E11-253 y Andalucía, Quito, Ecuador.

**Sección Nacional del Ecuador del Instituto Panamericano de Geografía e Historia - IPGH - Comisión de Geofísica, Ecuador. Correo-e: fernando.pavon@outlook.es. Autor de correspondencia.

*** Newcastle University, School of Engineering, Newcastle upon Tyne, NE1 7RU, Gran Bretaña. Correo-e: diana.contreras-mojica@newcastle.ac.uk


Resumen

El volcán Guagua Pichincha es considerando el tercer volcán más peligroso en el Ecuador continental, y representa una amenaza potencial para la población expuesta. En esta investigación se modela, mediante un análisis estadístico de simulaciones numéricas, la dispersión y caída de ceniza al 75% de probabilidad de ocurrencia para zonificar la amenaza volcánica a través de escenarios eruptivos y datos censales con ayuda de herramientas computacionales. Así, se estimó la cantidad de población rural-urbana y categorías de uso de suelo que se verían afectadas. Estos escenarios de impacto tendrían diferentes efectos en función de los espesores máximos esperados, que van desde los 5 mm para el escenario con un índice de explosividad volcánica 2 (VEI, por sus siglas en inglés) y de 150 mm de acumulación de ceniza para el escenario con un VEI5; incrementando significativamente el número de poblados, zonas urbanas y categoría de uso de suelo afectados en cada escenario planteado. Los mapas obtenidos muestran, para el evento VEI2 (menor), siete parroquias con un impacto bajo, mientras que para el escenario VEI5 (extenso-muy extenso) se tendría un impacto alto en 33 parroquias, incluida la capital del Ecuador.

Palabras clave: Guagua Pichincha; depósitos de caída de ceniza; zonificación de amenaza; SIG; Ecuador

Abstract

Volcanic activity in the equator is concentrated in the continental volcanic arc of the central-north portion of the Andes resulting from the subduction of the Nazca plate underneath the South American plate. This produces a high risk, evidenced in recent decades as an increased volcanic activity and a high impact on the population - especially those in poverty and extreme poverty - and on the country’s economy. The Guagua Pichincha volcano developed in three periods during the late Pleistocene and Holocene; together with the Rucu Pichincha, it forms the Pichincha volcanic complex. This complex recorded its latest eruption between 1999 and 2001 through the Crystal Dome with vulcanian-subplinian explosions. Guagua Pichincha is considered the third most dangerous volcano in continental Ecuador, posing a threat mainly to vulnerable rural population settled in areas close to the volcano and dedicated to agriculture and livestock raising. This research has used general parameters such as height of the eruptive column, duration of the eruption, volume of magma, and a statistical distribution of wind profiles. We obtained four eruption events that are consistent with events that occurred in the past recorded by several authors. Using a statistical analysis, we modeled 120 numerical simulations per event with the Ash 3D code. Using algorithms produced with digital tools, the dispersal and fall of ash was defined under a 75% probability of occurrence for the period 2008 - 2017, for zoning volcanic threat through the eruptive scenarios suggested. Census data of the 15 indicators (eight for vulnerability and seven for resilience) for the year 2010 were processed separately. As a result, we obtained a cover with parochial disaggregation at country level using the weights assigned in the Index for Risk Management (INFORM) methodology. Following this procedure, we estimated the magnitudes of rural-urban population and land-use categories that would be affected by using spatial analysis and automation processes through Phyton programming. Impact scenarios would have different effects according to the maximum expected thickness values estimated. The lower limit of the range is 5 mm assuming the most frequent scenario within the yearly eruptive cycle, with a volcanic explosiveness index (VEI) of 2; the upper limit is 150 mm of ash accumulation in a scenario with a VEI5, which occurs every 25 eruptive cycles and has been recorded every 2,500-21,250 years; the latter involves a significant increase in the number of villages, urban areas and, land-use categories affected. The maps obtained show the following. 1) For the VEI2 (minor) event, some 23,435 hectares dedicated to agriculture would be directly affected by the different ash thicknesses, representing one parish with moderate impact and seven parishes with low impact; for this scenario, the experience derived from the latest activity event recorded may be used to quantify the potential impact of the Guagua Pichincha volcano in the country. 2) A VEI3 (moderate) event, which occurs with a frequency between one and two events within an eruptive cycle, would result in 1,101,847 ha of farming land directly affected by ash fall, with thicknesses reaching 45 mm; 20 parishes would have a high impact, 119 parishes a moderate impact, and 78 parishes a low impact. 3) For a major event (VEI4) of the Guagua Pichincha volcano, which occurs every three to five eruptive cycles, recorded every 300-4,250 years, the expected ash thicknesses would range between 0.01 mm and 90 mm, affecting 1,130,405 ha of farmland; 98 parishes would suffer moderate impact and 66 low impact; a total of 4,240,559 inhabitants would be directly affected. 4) For scenario VEI5, 1,899,861 ha of farming land would be directly affected, including 33 parishes with a high impact, 235 parishes with moderate impact and 139 with a low impact. A VEI5 event would affect 30% of the population of Ecuador.

Key Words: Guagua Pichincha; ash deposits; threat zoning; GIS; Ecuador

INTRODUCCIÓN

La actividad volcánica en Ecuador se concentra en el arco volcánico continental del centro-norte de los Andes producto de la subducción de la placa de Nazca por debajo de la placa Sudamericana. Al menos 25 volcanes han presentado erupciones muy grandes durante los últimos 10 mil años (Santamaría et al., 2017), lo que representa una amenaza para el país, especialmente en el valle interandino en donde la densidad poblacional es alta, al encontrarse centros poblados como Ibarra, Otavalo, Cayambe, Quito, Latacunga Ambato, Baños, Riobamba, entre otros.

A esta realidad hay que añadirle conjuntamente que estos poblados se encuentran ocupados por población rural vulnerable, de bajos ingresos, que se ha asentado en zonas aledañas a complejos volcánicos activos (Bernard y Andrade, 2011) que, en caso de una erupción, se verían afectadas por la caída de ceniza en la agricultura y la ganadería, su principal fuente de ingresos.

El Ecuador, al igual que Colombia, Perú y Chile en Suramérica, se caracteriza por su alto grado de vulnerabilidad y riesgo ante amenazas de tipo geológicas endógenas (sismos, tsunamis y erupciones volcánicas) y exógenas (deslizamientos, erosión del suelo y degradación del terreno) (Contreras et al., 2020), con un alto impacto en la población, especialmente a aquella en situación de pobreza y pobreza extrema (UNISDR, 2015) y en la economía nacional.

En ese marco, es claro que el Ecuador es un país de alto riesgo volcánico, registrándose en las últimas dos décadas un aumento de la actividad volcánica con las erupciones de El Reventador (2002), Guagua Pichincha (1999), Tungurahua (2014), Cotopaxi (2015), y Sangay (2016) (Andrade et al., 2005; Eychenne et al., 2011; Gaunt et al., 2016; Hall et al., 1999; IGEPN, 2003, 2007, 2015a, 2015b, 2020a, 2020b; Le Pennec et al., 2013; Parra et al., 2016). Estos eventos han tenido un alto impacto tanto a nivel local como nacional, de allí la necesidad de plantear mecanismos de acción y alerta temprana para evitar desastres.

El potencial impacto de los desastres, requiere de un abordaje integral del tema que involucre no solamente la respuesta a la emergencia sino también actividades de prevención orientadas a generar y diseminar información de manera oportuna en todos los niveles del Estado y en la sociedad en su conjunto (EIRD/ONU, 2004), y de preparativos con el diseño de planes de respuesta a emergencias.

De esta manera, se debe considerar que la caída de ceniza del volcán Guagua Pichincha, tendría diferentes efectos en función de sus espesores, los cuales impactarían tanto a la salud de la población y de los animales, la infraestructura productiva y el medio ambiente. Autores como Jenkins et al. (2015) han establecido parámetros generales, considerados a nivel internacional para caracterizar posibles daños que la ceniza podría causar de acuerdo con sus espesores (Tabla 1).

Tabla 1 Daños causados por la ceniza volcánica según los espesores. 

Espesores de ceniza Posibles afectaciones
Espesor > 0.1 mm Salud: irritación a causa de la ceniza.
Ambiente: contaminación de fuentes de agua.
Infraestructura y actividades productivas: cierre de aeropuertos por posibles daños a las aeronaves.
Espesor > 1 mm Además de los expuestos por los espesores > 0.1 mm:
Actividades productivas: pérdidas de cultivos, la ceniza abrasiva fina causaría daños menores en las edificaciones y vehículos a motor.
Espesor > 10 mm Además de los expuestos por los espesores > 1 mm:
Salud: afecciones a las vías respiratorias como secreción nasal, dolor de garganta, entre otros.
Actividades productivas: afectación al ganado con problemas de desnutrición o desgaste de piezas dentales por contaminación de pastos.
Ambiente: contaminación severa de fuentes de agua por acumulación de químicos.
Espesor > 100 mm Además de los expuestos por los espesores > 10 mm:
Salud: afecciones severas de las vías respiratorias, además de lagrimeo, dolor ocular.
Actividades productivas: deshidratación severa del ganado por consumo de ceniza y obstrucciones intestinales.
Pérdida de cultivos y pastos con acumulaciones superiores a los 50 mm de ceniza.
Infraestructura: pérdidas económicas por cierre de aeropuertos por labores de limpieza.

Fuente: adaptado de Jenkins et al. (2015).

ANTECEDENTES ERUPTIVOS Y DEFINICIÓN DE ESCENARIOS

El volcán Guagua Pichincha (latitud 0.17° Norte, longitud - 78°61’ Oeste) se desarrolló en tres periodos durante el Pleistoceno tardío y el Holoceno, junto con el Rucu Pichincha, forma el complejo volcánico Pichincha (Monzier et al., 2002; Robin et al., 2008, 2010). El primer periodo corresponde al Basal Guagua Pichincha, construido por flujos de lava del Ruco Pichincha hace aproximadamente 50 000-60 000 años, seguido por extrusiones de domo y actividad explosiva relacionada hace 20 000-30 000 años (Monzier et al., 2002). Finalmente, hace aproximadamente 11 000 años, se registra un gran colapso sectorial con la formación de un anfiteatro hacia el suroeste. En el Holoceno medio, hace 4 000 años aproximadamente, se registra el segundo periodo, con la formación de un nuevo edificio (Toaza) con la extrusión de flujos de lava viscosa y de domos dentro del anfiteatro, y que termina con un colapso parcial. El tercer periodo corresponde al actual centro activo del complejo volcánico, desarrollado en el Holoceno Tardío y conocido como Domo Cristal (Monzier et al., 2002), el cual se encuentra orientado hacia el oeste dentro del anfiteatro, producto del colapso parcial del edificio Toaza. Según Robin et al. (2008), el Domo Cristal ha presentado cuatro fases eruptivas con formaciones de domos y erupciones plinianas en los últimos 3 000 años, reactivándose entre 1999 y 2001 con explosiones de tipo vulcanianosubplinianas (Figura 1).

Figura 1 a y b) Ubicación del área de estudio y c) Ortofoto (IGM, 2019) en donde se muestra las ubicaciones de los principales centros eruptivos que ha caracterizado la evolución del Complejo Volcánico Guagua Pichincha. Fuente: adaptado de Robin et al. (2008)

Los parámetros que definen los escenarios eruptivos del Guagua Pichincha utilizados para las simulaciones fueron tomados de los criterios técnicos para la construcción del plan de acción temprana para caída de ceniza en Ecuador (Bernard et al., 2018), que toman como base, a su vez, parámetros eruptivos generales definidos por Mastin et al. (2009), y que concuerdan con eventos ocurridos en el pasado y registrados por varios autores (IGEPN, 2003; Robin et al., 2008, 2010; Washington VAAC, 1999). A continuación, en la Tabla 2, se resumen los parámetros definidos para los cuatro escenarios del Guagua Pichincha.

Tabla 2 Parámetros generales definidos por Mastin et al. (2009) y modificados para el volcán Guagua Pichincha. 

Escenario Tamaño Erupción de
referencia
VEI* Altura
columna sobre
el cráter (km)
Duración
(horas)
Volumen
caída DRE
(km3)
Guagua Pichincha - S2 Menor moderada 1999 VEI 2-3 6 24 0.005
Guagua Pichincha - S3 Moderada extensa 1660 VEI 3-4 23 1 0.06
Guagua Pichincha - S4 Extensa 1 000 años A.P VEI4 26 2 0.25
Guagua Pichincha - S5 Muy extensa 11 000 años A.P VEI5 30 4 0.75

* Índice de explosividad volcánica (VEI, por sus siglas en inglés).

MATERIALES Y MÉTODOS

Amenaza volcánica por caída de ceniza

Las simulaciones de dispersión de ceniza fueron realizadas con el código Ash 3D. Además de los parámetros vulcanológicos indicados en la Tabla 2, el código utiliza los datos de velocidad y dirección de los vientos proporcionados por el Servicio Meteorológico de los Estados Unidos (NWS, por su acrónimo en inglés).

Ash 3D es un modelo atmosférico euleriano en tres dimensiones que simula el transporte, dispersión y sedimentación de la ceniza (Mastin et al., 2013). El código Ash 3D no simula la dinámica de una pluma ascendente, en lugar de ello, inyecta ceniza con una descarga constante, en una columna de celdas sobre el volcán. EL usuario establece si las partículas se distribuyen uniformemente a través de la columna o verticalmente siguiendo la ecuación (1) de Suzuki (Carey, 1996; Carey y Sigurdsson, 1982; Suzuki, 1983):

dQmdy=Qmk21-zHexpkzH-1H1-1+kexp-k (1)

Donde:

Qm

masa total de material expulsado en un lapso de tiempo y tamaño de partículas dado

H

altura total de la pluma o columna

Z

clevación asignada a la pluma o columna

K

Constante ajustable para controlar la distribución de la ceniza con respecto a la altura (valores bajos de la constante k da una distribución uniforme de la masa con la elevación; mientras que valores altos concentran la masa en la parte superior de la pluma).

Modelaciones de dispersión y caída de ceniza

Las modelaciones se realizaron para el período 2008-2017, una simulación por mes cada año (Figuras 2a, 3a, 4a y 5a), alternando el inicio del evento cada seis horas (00:00, 06:00, 12:00 y 18:00) el día 15 de cada mes, obteniendo con esto un total de 120 modelaciones (Tablas 3 y 4) para cada uno de los eventos descritos en la Tabla 2. Los resultados fueron automatizados mediante el uso de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), utilizando la metodología descrita en los trabajos realizados en el volcán Cayambe, los cuales fueron tratados para la actualización del mapa de amenazas del volcán por parte del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) (Bernard et al., 2017). A partir de herramientas de análisis espacial y programación en Python, se utilizaron las modelaciones y una cobertura generada de 40 000 puntos con una separación de 200 m entre cada punto para cada evento; esto con el objetivo de mejorar las interpolaciones de los datos (Pavón, 2017; Pavón et al., 2019) para la generación de isopacas del volcán Guagua Pichincha a diferentes probabilidades, según el VEI.

Figura 2 Resultado de las 120 simulaciones utilizadas para el análisis probabilístico (a). Mapas de amenazas (b, c, d, e, f) para el escenario VEI2 - Guagua Pichincha a diferentes probabilidades (99%, 75%, 50%, 25%, 1%). 

Figura 3 Resultado de las 120 simulaciones utilizadas para el análisis probabilístico (a). Mapas de amenazas (b, c, d, e, f) para el escenario VEI3 - Guagua Pichincha a diferentes probabilidades (99%, 75%, 50%, 25%, 1%). 

Figura 4 Resultado de las 120 simulaciones utilizadas para el análisis probabilístico (a). Mapas de amenazas (b, c, d, e, f) para el escenario VEI4 - Guagua Pichincha a diferentes probabilidades (99%, 75%, 50%, 25%, 1%). 

Figura 5 Resultado de las 120 simulaciones utilizadas para el análisis probabilístico (a). Mapas de amenazas (b, c, d, e, f) para el escenario VEI5 - Guagua Pichincha a diferentes probabilidades (99%, 75%, 50%, 25%, 1%). 

Tabla 3 Parámetros utilizados en las simulaciones para los escenarios VEI2 y VEI3. 

Simulación
VEI2
Altura
columna
sobre el
cráter (Km)
Hora inicio Duración
(horas)
Volumen
caída DRE
(km3)
Depósitos de
ceniza
procesados
Simulación
VEI3
Altura
columna
sobre el
cráter (Km)
Hora inicio Duración
(horas)
Volumen
caída DRE
(km3)
Depósitos de
ceniza
procesados
(d/mm/yyyy
h:mm)
(d/mm/yyyy
h:mm)
1 6 15/01/08 6:00 24 0.005 2 982 1 23 15/01/08 6:00 1 0.06 2 548
2 6 15/02/08 12:00 24 0.005 4 988 2 23 15/02/08 12:00 1 0.06 4 338
3 6 15/03/08 18:00 24 0.005 1 674 3 23 15/03/08 18:00 1 0.06 1 438
4 6 15/04/08 0:00 24 0.005 1 039 4 23 15/04/08 0:00 1 0.06 1 588
5 6 15/05/08 6:00 24 0.005 2 298 5 23 15/05/08 6:00 1 0.06 2 330
6 6 15/06/08 12:00 24 0.005 1 711 6 23 15/06/08 12:00 1 0.06 2 712
7 6 15/07/08 18:00 24 0.005 2 461 7 23 15/07/08 18:00 1 0.06 3 470
8 6 15/08/08 0:00 24 0.005 2 310 8 23 15/08/08 0:00 1 0.06 3 476
9 6 15/09/08 6:00 24 0.005 1 830 9 23 15/09/08 6:00 1 0.06 1 957
10 6 15/10/08 12:00 24 0.005 2 307 10 23 15/10/08 12:00 1 0.06 2 718
11 6 15/11/08 18:00 24 0.005 2 190 11 23 15/11/08 18:00 1 0.06 1 600
12 6 15/12/08 0:00 24 0.005 1 279 12 23 15/12/08 0:00 1 0.06 2 714
13 6 15/01/09 6:00 24 0.005 1 636 13 23 15/01/09 6:00 1 0.06 3 539
14 6 15/02/09 12:00 24 0.005 2 825 14 23 15/02/09 12:00 1 0.06 3 745
15 6 15/03/09 18:00 24 0.005 1 870 15 23 15/03/09 18:00 1 0.06 3 070
16 6 15/04/09 0:00 24 0.005 2 124 16 23 15/04/09 0:00 1 0.06 2 809
17 6 15/05/09 6:00 24 0.005 1 104 17 23 15/05/09 6:00 1 0.06 1 966
18 6 15/06/09 12:00 24 0.005 2 374 18 23 15/06/09 12:00 1 0.06 2 392
19 6 15/07/09 18:00 24 0.005 1 966 19 23 15/07/09 18:00 1 0.06 2 228
20 6 15/08/09 0:00 24 0.005 2 694 20 23 15/08/09 0:00 1 0.06 3 646
21 6 15/09/09 6:00 24 0.005 2 039 21 23 15/09/09 6:00 1 0.06 3 026
22 6 15/10/09 12:00 24 0.005 2 716 22 23 15/10/09 12:00 1 0.06 2 660
23 6 15/11/09 18:00 24 0.005 3 027 23 23 15/11/09 18:00 1 0.06 2 629
24 6 15/12/09 0:00 24 0.005 4 968 24 23 15/12/09 0:00 1 0.06 4 242
25 6 15/01/10 6:00 24 0.005 2 406 25 23 15/01/10 6:00 1 0.06 2 222
26 6 15/02/10 12:00 24 0.005 1 478 26 23 15/02/10 12:00 1 0.06 2 896
27 6 15/03/10 18:00 24 0.005 2 232 27 23 15/03/10 18:00 1 0.06 1 636
28 6 15/04/10 0:00 24 0.005 2 705 28 23 15/04/10 0:00 1 0.06 2 449
29 6 15/05/10 6:00 24 0.005 2 635 29 23 15/05/10 6:00 1 0.06 4 167
30 6 15/06/10 12:00 24 0.005 3 074 30 23 15/06/10 12:00 1 0.06 1 843
31 6 15/07/10 18:00 24 0.005 2 432 31 23 15/07/10 18:00 1 0.06 2 688
32 6 15/08/10 0:00 24 0.005 2 569 32 23 15/08/10 0:00 1 0.06 2 295
33 6 15/09/10 6:00 24 0.005 1 794 33 23 15/09/10 6:00 1 0.06 1 703
34 6 15/10/10 12:00 24 0.005 2 437 34 23 15/10/10 12:00 1 0.06 2 235
35 6 15/11/10 18:00 24 0.005 2 023 35 23 15/11/10 18:00 1 0.06 2 358
36 6 15/12/10 0:00 24 0.005 1 991 36 23 15/12/10 0:00 1 0.06 3 105
37 6 15/01/11 6:00 24 0.005 3 114 37 23 15/01/11 6:00 1 0.06 2 389
38 6 15/02/11 12:00 24 0.005 2 137 38 23 15/02/11 12:00 1 0.06 3 672
39 6 15/03/11 18:00 24 0.005 2 218 39 23 15/03/11 18:00 1 0.06 1 821
40 6 15/04/11 0:00 24 0.005 1 176 40 23 15/04/11 0:00 1 0.06 1 934
41 6 15/05/11 6:00 24 0.005 2 801 41 23 15/05/11 6:00 1 0.06 2 497
42 6 15/06/11 12:00 24 0.005 3 081 42 23 15/06/11 12:00 1 0.06 3 154
43 6 15/07/11 18:00 24 0.005 2 584 43 23 15/07/11 18:00 1 0.06 2 306
44 6 15/08/11 0:00 24 0.005 3 144 44 23 15/08/11 0:00 1 0.06 2 393
45 6 15/09/11 6:00 24 0.005 1 817 45 23 15/09/11 6:00 1 0.06 2 386
46 6 15/10/11 12:00 24 0.005 2 682 46 23 15/10/11 12:00 1 0.06 3 341
47 6 15/11/11 18:00 24 0.005 1 509 47 23 15/11/11 18:00 1 0.06 3 174
48 6 15/12/11 0:00 24 0.005 2 954 48 23 15/12/11 0:00 1 0.06 2 347
49 6 15/01/12 6:00 24 0.005 2 612 49 23 15/01/12 6:00 1 0.06 2 645
50 6 15/02/12 12:00 24 0.005 2 356 50 23 15/02/12 12:00 1 0.06 3 712
2 6 15/03/12 18:00 24 0.005 2 227 51 23 15/03/12 18:00 1 0.06 3 185
52 6 15/04/12 0:00 24 0.005 3 014 52 23 15/04/12 0:00 1 0.06 1 853
53 6 15/05/12 6:00 24 0.005 2 467 53 23 15/05/12 6:00 1 0.06 2 548
54 6 15/06/12 12:00 24 0.005 2 620 54 23 15/06/12 12:00 1 0.06 4 517
55 6 15/07/12 18:00 24 0.005 2 362 55 23 15/07/12 18:00 1 0.06 2 606
56 6 15/08/12 0:00 24 0.005 1 790 56 23 15/08/12 0:00 1 0.06 2 084
57 6 15/09/12 6:00 24 0.005 1 481 57 23 15/09/12 6:00 1 0.06 3 148
58 6 15/10/12 12:00 24 0.005 2 720 58 23 15/10/12 12:00 1 0.06 5 288
59 6 15/11/12 18:00 24 0.005 1 537 59 23 15/11/12 18:00 1 0.06 2 677
60 6 15/12/12 0:00 24 0.005 5 396 60 23 15/12/12 0:00 1 0.06 2 739
61 6 15/01/13 6:00 24 0.005 1 103 61 23 15/01/13 6:00 1 0.06 3 825
62 6 15/02/13 12:00 24 0.005 886 62 23 15/02/13 12:00 1 0.06 1 703
63 6 15/03/13 18:00 24 0.005 2 562 63 23 15/03/13 18:00 1 0.06 2 541
64 6 15/04/13 0:00 24 0.005 1 943 64 23 15/04/13 0:00 1 0.06 2 212
65 6 15/05/13 6:00 24 0.005 2 100 65 23 15/05/13 6:00 1 0.06 2 697
66 6 15/06/13 12:00 24 0.005 893 66 23 15/06/13 12:00 1 0.06 1 320
67 6 15/07/13 18:00 24 0.005 3 781 67 23 15/07/13 18:00 1 0.06 3 724
68 6 15/08/13 0:00 24 0.005 2 393 68 23 15/08/13 0:00 1 0.06 2 024
69 6 15/09/13 6:00 24 0.005 1 944 69 23 15/09/13 6:00 1 0.06 2 250
70 6 15/10/13 12:00 24 0.005 1 478 70 23 15/10/13 12:00 1 0.06 2 084
71 6 15/11/13 18:00 24 0.005 2 118 71 23 15/11/13 18:00 1 0.06 1 832
72 6 15/12/13 0:00 24 0.005 1 928 72 23 15/12/13 0:00 1 0.06 2 568
73 6 15/01/14 6:00 24 0.005 3 083 73 23 15/01/14 6:00 1 0.06 3 659
74 6 15/02/14 12:00 24 0.005 1 522 74 23 15/02/14 12:00 1 0.06 2 130
75 6 15/03/14 18:00 24 0.005 2 960 75 23 15/03/14 18:00 1 0.06 2 352
76 6 15/04/14 0:00 24 0.005 2 297 76 23 15/04/14 0:00 1 0.06 3 520
77 6 15/05/14 6:00 24 0.005 2 581 77 23 15/05/14 6:00 1 0.06 4 168
78 6 15/06/14 12:00 24 0.005 1 814 78 23 15/06/14 12:00 1 0.06 1 612
79 6 15/07/14 18:00 24 0.005 1 941 79 23 15/07/14 18:00 1 0.06 2 128
80 6 15/08/14 0:00 24 0.005 2 245 80 23 15/08/14 0:00 1 0.06 2 701
81 6 15/09/14 6:00 24 0.005 2 210 81 23 15/09/14 6:00 1 0.06 1 468
82 6 15/10/14 12:00 24 0.005 2 712 82 23 15/10/14 12:00 1 0.06 2 270
83 6 15/11/14 18:00 24 0.005 4 520 83 23 15/11/14 18:00 1 0.06 3 503
84 6 15/12/14 0:00 24 0.005 1 284 84 23 15/12/14 0:00 1 0.06 2 083
85 6 15/01/15 6:00 24 0.005 3 775 85 23 15/01/15 6:00 1 0.06 5 959
86 6 15/02/15 12:00 24 0.005 3 905 86 23 15/02/15 12:00 1 0.06 7 151
87 6 15/03/15 18:00 24 0.005 4 933 87 23 15/03/15 18:00 1 0.06 2 425
88 6 15/04/15 0:00 24 0.005 1 726 88 23 15/04/15 0:00 1 0.06 3 051
89 6 15/05/15 6:00 24 0.005 3 667 89 23 15/05/15 6:00 1 0.06 3 973
90 6 15/06/15 12:00 24 0.005 1 153 90 23 15/06/15 12:00 1 0.06 1 695
91 6 15/07/15 18:00 24 0.005 1 800 91 23 15/07/15 18:00 1 0.06 2 155
92 6 15/08/15 0:00 24 0.005 2 259 92 23 15/08/15 0:00 1 0.06 1 586
93 6 15/09/15 6:00 24 0.005 3 282 93 23 15/09/15 6:00 1 0.06 2 837
94 6 15/10/15 12:00 24 0.005 2 383 94 23 15/10/15 12:00 1 0.06 6 496
95 6 15/11/15 18:00 24 0.005 3 294 95 23 15/11/15 18:00 1 0.06 2 815
96 6 15/12/15 0:00 24 0.005 2 221 96 23 15/12/15 0:00 1 0.06 4 001
97 6 15/01/16 6:00 24 0.005 1 245 97 23 15/01/16 6:00 1 0.06 1 922
98 6 15/02/16 12:00 24 0.005 3 304 98 23 15/02/16 12:00 1 0.06 4 059
99 6 15/03/16 18:00 24 0.005 2 533 99 23 15/03/16 18:00 1 0.06 2 971
100 6 15/04/16 0:00 24 0.005 4 240 100 23 15/04/16 0:00 1 0.06 2 190
101 6 15/05/16 6:00 24 0.005 3 410 101 23 15/05/16 6:00 1 0.06 2 210
102 6 15/06/16 12:00 24 0.005 2 277 102 23 15/06/16 12:00 1 0.06 2 453
103 6 15/07/16 18:00 24 0.005 2 534 103 23 15/07/16 18:00 1 0.06 2 816
104 6 15/08/16 0:00 24 0.005 3 444 104 23 15/08/16 0:00 1 0.06 3 151
105 6 15/09/16 6:00 24 0.005 2 131 105 23 15/09/16 6:00 1 0.06 1 382
106 6 15/10/16 12:00 24 0.005 3 061 106 23 15/10/16 12:00 1 0.06 2 943
107 6 15/11/16 18:00 24 0.005 3 616 107 23 15/11/16 18:00 1 0.06 2 595
108 6 15/12/16 0:00 24 0.005 1 774 108 23 15/12/16 0:00 1 0.06 2 298
109 6 15/01/17 6:00 24 0.005 1 103 109 23 15/01/17 6:00 1 0.06 4 876
110 6 15/02/17 12:00 24 0.005 4 153 110 23 15/02/17 12:00 1 0.06 5 136
111 6 15/03/17 18:00 24 0.005 1 240 111 23 15/03/17 18:00 1 0.06 2 166
112 6 15/04/17 0:00 24 0.005 1 103 112 23 15/04/17 0:00 1 0.06 1 493
113 6 15/05/17 6:00 24 0.005 2 132 113 23 15/05/17 6:00 1 0.06 4 098
114 6 15/06/17 12:00 24 0.005 2 295 114 23 15/06/17 12:00 1 0.06 2 535
115 6 15/07/17 18:00 24 0.005 2 905 115 23 15/07/17 18:00 1 0.06 3 624
116 6 15/08/17 0:00 24 0.005 2 580 116 23 15/08/17 0:00 1 0.06 2 267
117 6 15/09/17 6:00 24 0.005 2 957 117 23 15/09/17 6:00 1 0.06 2 823
118 6 15/10/17 12:00 24 0.005 4 224 118 23 15/10/17 12:00 1 0.06 4 645
119 6 15/11/17 18:00 24 0.005 3 266 119 23 15/11/17 18:00 1 0.06 2 263
120 6 15/12/17 0:00 24 0.005 4 411 120 23 15/12/17 0:00 1 0.06 4 150

Tabla 4 Parámetros utilizados en las simulaciones para los escenarios VEI4 y VEI5. 

Simulación
VEI4
Altura
columna
sobre el
cráter (Km)
Hora inicio Duración
(horas)
Volumen
caída DRE
(km3)
Depósitos de
ceniza
procesados
Simulación
VEI5
Altura
columna
sobre el
cráter (Km)
Hora inicio Duración
(horas)
Volumen
caída DRE
(km3)
Depósitos
de ceniza
procesados
(d/mm/yyyy
h:mm)
(d/mm/yyyy
h:mm)
1 26 15/01/08 6:00 2 0.025 3 399 1 30 15/01/08 6:00 4 0.8 2 982
2 26 15/02/08 12:00 2 0.025 5 771 2 30 15/02/08 12:00 4 0.8 4 988
3 26 15/03/08 18:00 2 0.025 1 792 3 30 15/03/08 18:00 4 0.8 3 432
4 26 15/04/08 0:00 2 0.025 1 998 4 30 15/04/08 0:00 4 0.8 2 772
5 26 15/05/08 6:00 2 0.025 3 457 5 30 15/05/08 6:00 4 0.8 3 419
6 26 15/06/08 12:00 2 0.025 3 047 6 30 15/06/08 12:00 4 0.8 4 864
7 26 15/07/08 18:00 2 0.025 2 282 7 30 15/07/08 18:00 4 0.8 5 561
8 26 15/08/08 0:00 2 0.025 2 210 8 30 15/08/08 0:00 4 0.8 3 132
9 26 15/09/08 6:00 2 0.025 2 913 9 30 15/09/08 6:00 4 0.8 5 168
10 26 15/10/08 12:00 2 0.025 3 739 10 30 15/10/08 12:00 4 0.8 4 251
11 26 15/11/08 18:00 2 0.025 2 025 11 30 15/11/08 18:00 4 0.8 3 057
12 26 15/12/08 0:00 2 0.025 2 326 12 30 15/12/08 0:00 4 0.8 3 793
13 26 15/01/09 6:00 2 0.025 5 022 13 30 15/01/09 6:00 4 0.8 8 017
14 26 15/02/09 12:00 2 0.025 5 541 14 30 15/02/09 12:00 4 0.8 5 224
15 26 15/03/09 18:00 2 0.025 2 364 15 30 15/03/09 18:00 4 0.8 2 787
16 26 15/04/09 0:00 2 0.025 2 387 16 30 15/04/09 0:00 4 0.8 3 985
17 26 15/05/09 6:00 2 0.025 3 999 17 30 15/05/09 6:00 4 0.8 4 416
18 26 15/06/09 12:00 2 0.025 3 270 18 30 15/06/09 12:00 4 0.8 4 334
19 26 15/07/09 18:00 2 0.025 3 621 19 30 15/07/09 18:00 4 0.8 4 673
20 26 15/08/09 0:00 2 0.025 2 504 20 30 15/08/09 0:00 4 0.8 4 084
21 26 15/09/09 6:00 2 0.025 4 528 21 30 15/09/09 6:00 4 0.8 8 889
22 26 15/10/09 12:00 2 0.025 3 528 22 30 15/10/09 12:00 4 0.8 4 460
23 26 15/11/09 18:00 2 0.025 4 317 23 30 15/11/09 18:00 4 0.8 5 380
24 26 15/12/09 0:00 2 0.025 5 147 24 30 15/12/09 0:00 4 0.8 5 684
25 26 15/01/10 6:00 2 0.025 2 515 25 30 15/01/10 6:00 4 0.8 4 378
26 26 15/02/10 12:00 2 0.025 2 484 26 30 15/02/10 12:00 4 0.8 3 376
27 26 15/03/10 18:00 2 0.025 1 686 27 30 15/03/10 18:00 4 0.8 2 875
28 26 15/04/10 0:00 2 0.025 3 762 28 30 15/04/10 0:00 4 0.8 4 803
29 26 15/05/10 6:00 2 0.025 6 562 29 30 15/05/10 6:00 4 0.8 6 735
30 26 15/06/10 12:00 2 0.025 2 394 30 30 15/06/10 12:00 4 0.8 3 228
31 26 15/07/10 18:00 2 0.025 3 421 31 30 15/07/10 18:00 4 0.8 3 972
32 26 15/08/10 0:00 2 0.025 2 898 32 30 15/08/10 0:00 4 0.8 3 927
33 26 15/09/10 6:00 2 0.025 1 644 33 30 15/09/10 6:00 4 0.8 2 844
34 26 15/10/10 12:00 2 0.025 4 374 34 30 15/10/10 12:00 4 0.8 5 856
35 26 15/11/10 18:00 2 0.025 3 219 35 30 15/11/10 18:00 4 0.8 3 598
36 26 15/12/10 0:00 2 0.025 2 956 36 30 15/12/10 0:00 4 0.8 5 308
37 26 15/01/11 6:00 2 0.025 6 729 37 30 15/01/11 6:00 4 0.8 6 255
38 26 15/02/11 12:00 2 0.025 1 509 38 30 15/02/11 12:00 4 0.8 3 439
39 26 15/03/11 18:00 2 0.025 2 497 39 30 15/03/11 18:00 4 0.8 3 451
40 26 15/04/11 0:00 2 0.025 2 694 40 30 15/04/11 0:00 4 0.8 3 474
41 26 15/05/11 6:00 2 0.025 2 292 41 30 15/05/11 6:00 4 0.8 3 696
42 26 15/06/11 12:00 2 0.025 4 779 42 30 15/06/11 12:00 4 0.8 4 884
43 26 15/07/11 18:00 2 0.025 3 410 43 30 15/07/11 18:00 4 0.8 5 592
44 26 15/08/11 0:00 2 0.025 3 281 44 30 15/08/11 0:00 4 0.8 4 641
45 26 15/09/11 6:00 2 0.025 3 745 45 30 15/09/11 6:00 4 0.8 6 074
46 26 15/10/11 12:00 2 0.025 4 551 46 30 15/10/11 12:00 4 0.8 3 655
47 26 15/11/11 18:00 2 0.025 2 806 47 30 15/11/11 18:00 4 0.8 5 022
48 26 15/12/11 0:00 2 0.025 2 356 48 30 15/12/11 0:00 4 0.8 4 536
49 26 15/01/12 6:00 2 0.025 2 302 49 30 15/01/12 6:00 4 0.8 4 889
50 26 15/02/12 12:00 2 0.025 4 497 50 30 15/02/12 12:00 4 0.8 4 709
51 26 15/03/12 18:00 2 0.025 2 770 51 30 15/03/12 18:00 4 0.8 5 044
52 26 15/04/12 0:00 2 0.025 2 880 52 30 15/04/12 0:00 4 0.8 4 502
53 26 15/05/12 6:00 2 0.025 3 275 53 30 15/05/12 6:00 4 0.8 4 074
54 26 15/06/12 12:00 2 0.025 5 274 54 30 15/06/12 12:00 4 0.8 4 539
55 26 15/07/12 18:00 2 0.025 3 357 55 30 15/07/12 18:00 4 0.8 3 945
56 26 15/08/12 0:00 2 0.025 3 118 56 30 15/08/12 0:00 4 0.8 4 616
57 26 15/09/12 6:00 2 0.025 4 994 57 30 15/09/12 6:00 4 0.8 5 607
58 26 15/10/12 12:00 2 0.025 3 304 58 30 15/10/12 12:00 4 0.8 5 409
59 26 15/11/12 18:00 2 0.025 3 568 59 30 15/11/12 18:00 4 0.8 4 524
60 26 15/12/12 0:00 2 0.025 3 291 60 30 15/12/12 0:00 4 0.8 5 448
61 26 15/01/13 6:00 2 0.025 5 333 61 30 15/01/13 6:00 4 0.8 5 519
62 26 15/02/13 12:00 2 0.025 2 386 62 30 15/02/13 12:00 4 0.8 4 327
63 26 15/03/13 18:00 2 0.025 3 461 63 30 15/03/13 18:00 4 0.8 3 951
64 26 15/04/13 0:00 2 0.025 2 470 64 30 15/04/13 0:00 4 0.8 4 451
65 26 15/05/13 6:00 2 0.025 2 613 65 30 15/05/13 6:00 4 0.8 3 917
66 26 15/06/13 12:00 2 0.025 1 716 66 30 15/06/13 12:00 4 0.8 2 419
67 26 15/07/13 18:00 2 0.025 3 169 67 30 15/07/13 18:00 4 0.8 5 036
68 26 15/08/13 0:00 2 0.025 2 557 68 30 15/08/13 0:00 4 0.8 4 326
69 26 15/09/13 6:00 2 0.025 2 022 69 30 15/09/13 6:00 4 0.8 3 405
70 26 15/10/13 12:00 2 0.025 2 913 70 30 15/10/13 12:00 4 0.8 3 519
71 26 15/11/13 18:00 2 0.025 2 686 71 30 15/11/13 18:00 4 0.8 4 726
72 26 15/12/13 0:00 2 0.025 3 194 72 30 15/12/13 0:00 4 0.8 3 462
73 26 15/01/14 6:00 2 0.025 3 379 73 30 15/01/14 6:00 4 0.8 5 305
74 26 15/02/14 12:00 2 0.025 1 950 74 30 15/02/14 12:00 4 0.8 3 747
75 26 15/03/14 18:00 2 0.025 2 889 75 30 15/03/14 18:00 4 0.8 4 850
76 26 15/04/14 0:00 2 0.025 3 403 76 30 15/04/14 0:00 4 0.8 5 034
77 26 15/05/14 6:00 2 0.025 4 958 77 30 15/05/14 6:00 4 0.8 3 124
78 26 15/06/14 12:00 2 0.025 2 281 78 30 15/06/14 12:00 4 0.8 3 528
79 26 15/07/14 18:00 2 0.025 2 948 79 30 15/07/14 18:00 4 0.8 5 228
80 26 15/08/14 0:00 2 0.025 2 404 80 30 15/08/14 0:00 4 0.8 4 347
81 26 15/09/14 6:00 2 0.025 2 060 81 30 15/09/14 6:00 4 0.8 4 117
82 26 15/10/14 12:00 2 0.025 3 408 82 30 15/10/14 12:00 4 0.8 4 472
83 26 15/11/14 18:00 2 0.025 4 812 83 30 15/11/14 18:00 4 0.8 5 080
84 26 15/12/14 0:00 2 0.025 2 755 84 30 15/12/14 0:00 4 0.8 4 070
85 26 15/01/15 6:00 2 0.025 3 964 85 30 15/01/15 6:00 4 0.8 4 324
86 26 15/02/15 12:00 2 0.025 4 509 86 30 15/02/15 12:00 4 0.8 6 098
87 26 15/03/15 18:00 2 0.025 3 231 87 30 15/03/15 18:00 4 0.8 4 172
88 26 15/04/15 0:00 2 0.025 2 191 88 30 15/04/15 0:00 4 0.8 3 082
89 26 15/05/15 6:00 2 0.025 2 913 89 30 15/05/15 6:00 4 0.8 4 714
90 26 15/06/15 12:00 2 0.025 2 518 90 30 15/06/15 12:00 4 0.8 3 767
91 26 15/07/15 18:00 2 0.025 2 744 91 30 15/07/15 18:00 4 0.8 4 407
92 26 15/08/15 0:00 2 0.025 2 116 92 30 15/08/15 0:00 4 0.8 3 899
93 26 15/09/15 6:00 2 0.025 3 002 93 30 15/09/15 6:00 4 0.8 4 225
94 26 15/10/15 12:00 2 0.025 4 363 94 30 15/10/15 12:00 4 0.8 6 414
95 26 15/11/15 18:00 2 0.025 3 112 95 30 15/11/15 18:00 4 0.8 4 308
96 26 15/12/15 0:00 2 0.025 4 436 96 30 15/12/15 0:00 4 0.8 6 017
97 26 15/01/16 6:00 2 0.025 2 462 97 30 15/01/16 6:00 4 0.8 5 195
98 26 15/02/16 12:00 2 0.025 5 226 98 30 15/02/16 12:00 4 0.8 6 418
99 26 15/03/16 18:00 2 0.025 2 653 99 30 15/03/16 18:00 4 0.8 3 293
100 26 15/04/16 0:00 2 0.025 2 573 100 30 15/04/16 0:00 4 0.8 3 896
101 26 15/05/16 6:00 2 0.025 2 758 101 30 15/05/16 6:00 4 0.8 3 625
102 26 15/06/16 12:00 2 0.025 2 091 102 30 15/06/16 12:00 4 0.8 2 477
103 26 15/07/16 18:00 2 0.025 2 999 103 30 15/07/16 18:00 4 0.8 4 951
104 26 15/08/16 0:00 2 0.025 4 217 104 30 15/08/16 0:00 4 0.8 5 312
105 26 15/09/16 6:00 2 0.025 1 936 105 30 15/09/16 6:00 4 0.8 4 859
106 26 15/10/16 12:00 2 0.025 2 006 106 30 15/10/16 12:00 4 0.8 5 784
107 26 15/11/16 18:00 2 0.025 3 407 107 30 15/11/16 18:00 4 0.8 3 490
108 26 15/12/16 0:00 2 0.025 2 871 108 30 15/12/16 0:00 4 0.8 3 107
109 26 15/01/17 6:00 2 0.025 4 492 109 30 15/01/17 6:00 4 0.8 6 924
110 26 15/02/17 12:00 2 0.025 2 274 110 30 15/02/17 12:00 4 0.8 4 124
111 26 15/03/17 18:00 2 0.025 3 450 111 30 15/03/17 18:00 4 0.8 3 725
112 26 15/04/17 0:00 2 0.025 2 010 112 30 15/04/17 0:00 4 0.8 3 725
113 26 15/05/17 6:00 2 0.025 4 174 113 30 15/05/17 6:00 4 0.8 5 746
114 26 15/06/17 12:00 2 0.025 2 815 114 30 15/06/17 12:00 4 0.8 4 390
115 26 15/07/17 18:00 2 0.025 2 302 115 30 15/07/17 18:00 4 0.8 3 842
116 26 15/08/17 0:00 2 0.025 2 886 116 30 15/08/17 0:00 4 0.8 3 652
117 26 15/09/17 6:00 2 0.025 3 854 117 30 15/09/17 6:00 4 0.8 6 820
118 26 15/10/17 12:00 2 0.025 3 733 118 30 15/10/17 12:00 4 0.8 5 979
119 26 15/11/17 18:00 2 0.025 3 153 119 30 15/11/17 18:00 4 0.8 5 280
120 26 15/12/17 0:00 2 0.025 6 239 120 30 15/12/17 0:00 4 0.8 5 734

Mediante un análisis espacial (mostrado en las Figuras 2a, 3a, 4a, 5a) y estadístico utilizando la mediada de los datos interpolados siguiendo la metodología descrita en el estudio realizado por Pavón et al. (2019), se obtuvieron mapas de probabilidad de acumulación de espesores de ceniza (Figuras 2b, c, d, e; Figuras 3b, c, d, e; Figuras 4b, c, d, e y Figuras 5b, c, d, e) asociada a los escenarios eruptivos planteados. El resultado final de este proceso es un archivo shapefile en el cual los polígonos representan las zonas potencialmente afectadas por ceniza, según distintos espesores validados con las muestras de los depósitos de ceniza del IGEPN que dispone de información de los eventos ocurridos en los últimos 11 000 años de actividad del Guagua Pichincha (Robin et al., 2008, 2010). Los espesores de estas muestras han sido comparados con el estudio estadístico, resultado de las simulaciones de los escenarios (Figura 6). Ninguna muestra obtenida en campo se ubica fuera del rango de los espesores alcanzados con las modelaciones (0.01-3.9 mm) y la mayoría de los eventos se ubica cerca de la mediana de la distribución de los resultados de las modelaciones (3 mm), lo que concuerda con lo reportado en el mapa de amenazas del volcán Guagua Pichincha en su tercera versión (IGEPN, IGM, IRD, 2019).

Figura 6 Histograma de frecuencia de caída de ceniza de simulaciones volcán Guagua Pichincha VEI2 (barras azules) comparado con el espesores de ceniza y lapilli identificadas en campo (estrellas amarillas). 

Mapas de amenazas por caída de ceniza

Considerando el análisis probabilístico de las modelaciones, se obtuvieron diferentes mapas de amenaza de dispersión y caída de ceniza para los escenarios planteados. De esta manera, se representaron los mapas al 99%, 75%, 50%, 25%, 1% de probabilidad, observando diferencias marcadas entre ellos. Así, el mapa más pesimista corresponde al de 1% de probabilidad de caída de ceniza máxima esperada en los diferentes sectores; mientras que el mapa al 99% de probabilidad refleja un escenario más conservador, al considerar una caída mínima de ceniza esperada según los diferentes sectores.

Para el propósito de este estudio, los mapas de amenaza al 75% (Figura 7) que cubren la superficie afectada y representada en los mapas de amenazas elaborados en el Ecuador (IGEPN, IGM, IRD, 2019), han sido utilizados en la aplicación de la metodología Index For Risk Management (INFORM por su acrónimo en inglés), desarrollada para entender el riesgo en catástrofes y crisis humanitarias (INFORM, 2020), en respuesta a varias recomendaciones de organizaciones como el Banco Mundial (BM) (2012).

Figura 7 Mapa de amenazas al 75% de probabilidad para los escenarios planteados del volcán Guagua Pichincha: VEI2 (a), VEI3 (b), VEI4 (c), VEI5 (d). 

Vulnerabilidad y falta de afrontamiento o respuesta

Para obtener el impacto de caída de ceniza se utilizó la metodología de INFORM y datos de población a nivel parroquial1 (INEC, 2010). Estos datos permitieron identificar y priorizar a los habitantes de mayor riesgo y determinar los peligros asociados. Esta información es vital para la toma de decisiones, activación de sistemas de alerta temprana y adopción de medidas para aumentar la resiliencia de la población más vulnerable (EIRD/ONU, 2004). Las modelaciones de caída de ceniza, corresponden al indicador de peligro y exposición de la amenaza volcánica, planteada en la metodología INFORM. Con respecto a los indicadores propuestos de vulnerabilidad y falta de respuesta (Tabla 5), se recopiló información oficial disponible a nivel parroquial en el Ecuador.

Tabla 5 Indicadores adaptados de la metodología INFORM (2020) y utilizados para la determinación del riesgo por caída de ceniza. 

Peso metodología INFORM Categoría Indicador Fuente Año Porcentaje asignado
3 Amenaza Exposición a caída de ceniza IGEPN 2018 100%
3 Vulnerabilidad física Porcentaje tipo de cubierta INEC 2010 17%
(hormigón)
Porcentaje tipo de cerramiento INEC 2010 -
(hormigón)
Zona agrícola MAGAP 2017 17%
Vulnerabilidad social Porcentaje de analfabetismo INEC 2010 -
Porcentaje de población dedicada a la agricultura y ganadería INEC 2010 17%
Porcentaje de población con algún grado de discapacidad INEC 2010 11%
Vulnerabilidad social Grupos etarios vulnerables INEC 2010 17%
(niños menores de 5 años y mayores de 65)
Índice de GINI INEC 2014 6%
Índice de pobreza INEC 2014 11%
Población INEC 2015 -
Kilómetros de ríos principales IGM 2013 4%
2 Resiliencia Porcentaje de acceso a agua potable INEC 2010 23%
Porcentaje de hogares con acceso a internet INEC 2010 8%
Porcentaje de hogares con telefonía móvil INEC 2010 -
Postas de Salud por cada 10 000 personas MSP 2014 23%
Tiempo de viaje a la ciudad más cercana MAGAP
SIGTIERRAS
2015 15%
Conexión a redes eléctricas INEC 2010 8%
Número de centros educativos por cada 10 000 personas MINEDUC 2014 23%
Voluntarios de la Cruz Roja Ecuatoriana (CRE) CRE 2018 -

Procesamiento de datos y espacialización de indicadores

El procesamiento consistió en la organización de los datos censales a nivel parroquial tomados del Sistema Integrado de Consultas-REDATAM (INEC, 2010), así como las coberturas recopiladas por los organismos generadores de información a nivel nacional.

Mediante herramientas de análisis espacial de los SIG se enlazó la información de las tablas generadas para su espacialización y posterior almacenamiento en una base de datos geográfica, obteniendo como resultado una cobertura con desagregación parroquial para cada uno de los indicadores priorizados.

Para su simbolización y representación, cada una de las coberturas espacializadas fue clasificada en cinco grupos con intervalos definidos en función de los datos de cada cobertura. Para esta clasificación se utilizó el método de cortes naturales (natural breaks), el cual se basa en las agrupaciones de los datos de manera natural (Longley et al., 2005). Estos cortes se caracterizan por la agrupación de valores similares, maximizando las diferencias entre clases, es decir, los límites entre clases se dan cuando existen diferencias considerables entre los valores de los datos de cada una de las variables analizadas. A manera de ejemplo, en la Figura 8 se aprecia la clasificación y simbología utilizada para el indicador de porcentaje de población dedicada a la agricultura y ganadería; en este caso, los tonos claros representan las parroquias con menor proporción de población dedicada a la agricultura, mientras que, en tonos oscuros se simbolizan las parroquias con mayor concentración de población dedicada a esta actividad.

Figura 8 Clasificación y simbolización de la población dedicada a la agricultura. Datos censales (INEC, 2010), Uso de suelo (MAGAP, 2014). 

Ponderación y síntesis de indicadores

El procesamiento de la información disponible permitió contar con mapas que representan por separado los 15 indicadores priorizados de la situación al 2010 por parroquia a nivel nacional. Sin embargo, para un análisis completo de la vulnerabilidad de los territorios potencialmente afectados por caída de ceniza fue necesario construir un mapa síntesis que muestre la vulnerabilidad y resiliencia en función del análisis integrado de los indicadores considerados.

Para el análisis integrado, mediante SIG se generaron modelos cartográficos para la automatización del proceso tomando en consideración los parámetros previamente establecidos mediante los cuales, se asignaron pesos a cada una de las categorías o clases de los indicadores priorizados. Tomando como punto de partida un archivo de tipo vector, se transformaron a formato ráster las coberturas de los indicadores conservando la información de la variable analizada, la cual queda almacenada en el valor del pixel o celda. Estos valores posteriormente son utilizados para la reclasificación del archivo en cinco clases, considerando la ponderación previamente establecida.

La asignación de pesos se realizó en función de la variable o indicador analizado; así, por ejemplo, en el caso de la variable “tipo de cubierta”, se le asignó un menor peso a las parroquias que concentran edificaciones con cubierta de hormigón (valor 1), mientras que un mayor peso le fue asignado a las parroquias con mayor concentración de viviendas con el tipo de cubierta de palma (valor 5) (Figura 9).

Figura 9 Automatización de procesos-modelo cartográfico utilizado para análisis del indicador: Porcentaje de tipo de cubierta. 

Una vez obtenidos los archivos ráster de cada una de las categorías por indicador con sus respectivos pesos, se realizó, mediante álgebra de mapas, la suma de las coberturas ráster para su integración y síntesis. El mapa resultante constituye la sumatoria de cada uno de los archivos reclasificados, en una única cobertura con valores de pixel que sintetizan los pesos asignados por variable (Figura 10). En este sentido, en tonos rojos se representan las parroquias con mayor vulnerabilidad a la caída de ceniza por tener mayor concentración de viviendas con un tipo de cubierta de palma, mientras que, en color verde, se aprecian aquellas parroquias que concentran viviendas menos vulnerables por el tipo de cubierta de hormigón.

Figura 10 Síntesis del indicador porcentaje de tipo de cubierta fuerte (hormigón). Datos censales (INEC, 2010). 

Los indicadores procesados y analizados fueron el insumo en la determinación de la vulnerabilidad y poca resiliencia de las parroquias afectadas por caída de ceniza del volcán Guagua Pichincha.

Para este análisis se sobrepusieron los valores de cada uno de los indicadores utilizando la herramienta Weighted Overlay, tomando en consideración los pesos planteados previamente (Tabla 6). Como resultado de este proceso, se obtienen archivos ráster (Figura 11) de cada una de las variables y pesos considerados en la metodología INFORM (2020) para la determinación de escenarios de impacto y zonificación de la amenaza volcánica tomando en cuenta que la información es procesada a nivel parroquial.

Tabla 6 Indicadores e intervalos utilizados para la determinación del riesgo por caída de ceniza 

Categoría Indicador Porcentaje asignado Peso asignado según rango y categoría
1 2 3 4 5
Amenaza Exposición a caída de ceniza del volcán Guagua Pichincha 100% 0 5 5.1 15 15.1 150 NA
Total peso indicador amenaza 100%
Vulnerabilidad Porcentaje tipo de cubierta (hormigón) 17% 350 785 138 942 13 8941 32 093 32 092 8 397 8 396 2 369 2 368 0
Zona agrícola 17% 0 29.40 29.41 85.08 85.09 173.30 173.31 338.89 338.90 768.50
Porcentaje de población dedicada a la agricultura y ganadería 17% 0 536 537 1 186 1 187 2 229 2 230 4 093 4 094 8 463
Porcentaje de población con algún grado de discapacidad 11% 0 659 660 2 325 2 326 7 245 7 246 16 810 16 811 125 025
Grupos etarios vulnerables (niños menores de 5 años y mayores de 65) 17% 0 979 980 3 364 3 365 10 376 10 377 27 507 27 508 176 548
Índice de GINI 6% 0 0.20 0.21 0.30 0.31 0.52 0.53 0.69 0.70 0.96
Índice de pobreza 11% 0 0.018 0.019 0.033 0.034 0.049 0.050 0.073 0.074 0.156
Kilómetros de ríos principales 4% 0 229 230 719 720 1 704 1 705 4 801 4 802 10 456
Total peso indicadores vulnerabilidad 100%
Resiliencia Porcentaje de acceso a agua potable 23% 0 3 116 3 117 11 093 11 094 28 078 28 079 83 784 83 785 503 097
Porcentaje de hogares con acceso a internet 8% 0 754 755 2 953 2 954 7 294 7 295 19 700 19 701 138 938
Porcentaje de hogares con telefonía móvil 0 1 993 1 994 7 484 7 485 20 592 20 593 75 207 75 208 500 123
Postas de Salud por cada 10 000 personas 23% 0 3 4 8 9 19 20 42 43 149
Tiempo de viaje a la ciudad más cercana 15% Zona restringida Accesibilidad reducida con barrera Accesibilidad reducida Accesibilidad moderada Accesibilidad elevada
Conexión a redes eléctricas 8% 0 2 453 2 454 8 015 8 016 24 482 24 483 86 473 86 474 543 955
Número de centros educativos por cada 10 000 personas 23% 0 17 18 49 50 105 106 283 284 510
Total peso indicadores resiliencia 100%

Figura 11 Variables utilizadas en la construcción de escenarios de impacto y zonificación: a) síntesis indicador amenaza por caíza de ceniza del volcán Guagua Pichincha, b) síntesis de los ocho indicadores de vulnerabilidad planteados (Tabla 6) y c) síntesis de los siete indicadores de resiliencia planteados (Tabla 6). 

Escenarios de impacto y zonificación de la amenaza volcánica

Los archivos resultantes de la ponderación y síntesis de los indicadores analizados fueron el insumo para la determinación de los escenarios de impacto y zonificación de la amenaza volcánica, considerando escenarios al 75% de probabilidad de ocurrencia de erupción del volcán Guagua Pichincha. En este sentido, se utilizó la media geométrica de cada una de las variables planteadas en la ecuación (2) de la metodología INFORM (2020). Con ayuda de los SIG y automatización de procesos, se obtuvo el impacto con desagregación parroquial de cada escenario del volcán en estudio (Tabla 7) que concuerdan con la clasificación planteada en la metodología INFORM (2020). En la Figura 12 se aprecia el impacto del volcán Guagua Pichincha VEI5 al 75% de probabilidad, resultado del proceso antes descrito.

Riesgo=Amenza13*Vulnerabilidad13*Capacidad de afrontamiento13 (2)

Tabla 7 Valores obtenidos a nivel nacional (desagregación parroquial) en la aplicación de la media geométrica de cada una de las variables planteadas. 

Impacto del volcán Guagua Pichincha
Muy bajo Bajo Medio Alto Muy alto
0.218 0.639 1.308 2.175 3.487 6.534

Figura 12 Impacto y zonificación de la amenaza volcánica volcán Guagua Pichincha VEI5. 

A partir del archivo resultante, se realizó una conversión de formato ráster a vector de las coberturas obtenidas (Figura 13) respecto del impacto a nivel parroquial para cada uno de los escenarios de impacto. La cobertura de puntos con información del impacto fue integrada a la cobertura de parroquias, así se pudo obtener, mediante herramientas de geoprocesamiento (Figura 14), el archivo shapefile de parroquias afectadas por caída de ceniza del volcán Guagua Pichincha a nivel nacional.

Figura 13 Proceso de vectorialización del impacto y zonificación a nivel parroquial. 

Figura 14 Herramientas de geoprocesamiento. 

RESULTADOS

Modelaciones y zonificación de la amenaza por caída de ceniza

En este estudio, los escenarios de impacto y zonificación (Figura 15) sirvieron para determinar la afectación a poblaciones, utilizando como insumo la cartografía base (poblados2 y zona urbana3) del Instituto Geográfico Militar (IGM) (IGM, 2016), datos censales (INEC, 2010) e información del uso de suelo disponible del Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAGAP, 2014); con el objetivo de cuantificar el número de población rural - urbana (impacto a la población) y el impacto al uso del suelo que se verían afectados por los diferentes escenarios planteados (VEI2, VEI3, VEI4, VEI4 y VEI5) al 75% de probabilidad de ocurrencia.

Figura 15 Impacto y zonificación de la amenaza volcánica del volcán Guagua Pichincha por parroquias y VEI planteados. 

Impacto en la población

La última erupción del volcán Guagua Pichincha en 1999 registró múltiples consecuencias por caída de ceniza en las zonas afectadas (D’Ercole y Metzger, 2000); entre ellas se pueden mencionar evacuación de la población del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ), y de la comunidad rural de Lloa, pérdidas económicas, cierre del aeropuerto y exportaciones desde la capital, entre otras. En este sentido, a medida que se incrementa el VEI; el número afectados lo haría también (Figuras 16 y 17).

Figura 16 Número de posibles poblados afectactos clasificados por espesor de ceniza y evento analizado del volcán Guagua Pichincha. 

Figura 17 Número de posibles zonas urbanas afectactas clasificados por espesor de ceniza y evento analizado del volcán Guagua Pichincha. 

Guagua Pichincha VEI2: los resultados del análisis espacial realizado, ante una erupción pequeña del volcán Guagua Pichincha (VEI2), la cual es frecuente dentro de un ciclo eruptivo cada año (IGEPN, 2003), al 75% de probabilidad de ocurrencia, revelan que un total de 57 poblados se verían afectados por la caída de ceniza con espesores de 0.01 mm hasta 5 mm de acumulación. De estos posibles poblados afectados, 15 corresponden a cabeceras parroquiales y 11 son zonas urbanas. Considerando el impacto y su zonificación, en una parroquia el impacto sería medio y en siete parroquias el impacto registrado sería bajo; contabilizando 1 958 963 habitantes afectados, según los datos disponibles al 2010 (INEC, 2010).

Guagua Pichincha VEI3: una erupción moderada del volcán Guagua Pichincha (VEI3), la cual es frecuente entre uno y dos eventos dentro de un ciclo eruptivo cada 100-850 años (Robin et al., 2008, 2010), con un 75% de probabilidad de ocurrencia, daría como resultado un total de 3 678 poblados y 318 zonas urbanas afectadas por caída de ceniza con espesores de 0.01 mm hasta 45 mm de acumulación. De estos posibles poblados afectados, 50 corresponden a cabeceras parroquiales. Considerando el impacto y su localización territorial, 20 parroquias registrarían un impacto alto, 119 parroquias impacto medio y 78 parroquias tendrían un impacto bajo; dando un total de 4 520 750 habitantes afectados, considerando los datos disponibles (INEC, 2010).

Guagua Pichincha VEI4: un total de 3 051 posibles poblados serían los afectados ante la caída de ceniza de un evento grande del volcán Guagua Pichincha (VEI4), el cual es frecuente cada tres a cinco ciclos eruptivos registrados cada 300-4 250 años (Robin et al., 2008, 2010). Los espesores esperados se encontrarían entre los 0.01 mm y 90 mm de acumulaciones, afectando a 56 cabeceras parroquiales y 264 zonas urbanas. Considerando el impacto y su localización territorial, en 98 parroquias se obtendría un impacto medio y en 66 el impacto sería bajo; registrando 4 240 559 habitantes directamente afectados, acorde a los datos disponibles (INEC, 2010).

Guagua Pichincha VEI5: el escenario más pesimista analizado del volcán Pichincha, corresponde a un evento grande a muy grande (VEI5), el cual es frecuente cada 25 ciclos eruptivos y ha sido registrado cada 2 500-21 250 años (Robin et al., 2010). Al 75% de probabilidad de ocurrencia afectaría a un total de 7 040 poblados, 71 cabeceras parroquiales y 469 zonas urbanas. Esta afectación presentaría acumulaciones de ceniza de al menos 0.01 mm hasta espesores que alcanzarían los 150 mm en zonas proximales al volcán. Considerando el impacto y su localización territorial, 33 parroquias registrarían un impacto alto, 235 parroquias un impacto medio y 139 parroquias un impacto bajo; con un total de 6 470 176 habitantes afectados, tomando en cuenta los datos analizados (INEC, 2010).

Impacto en el uso del suelo

La caída de ceniza sobre zonas agrícolas se traduce en importantes pérdidas económicas para la población que vive de estas actividades; asimismo, la afectación en infraestructuras y el normal desenvolvimiento en las zonas urbanas, también representan un alto impacto para su economía dada la interrupción en la continuación de sus negocios. De allí la importancia de un análisis de los modelos de localización del impacto por caída de ceniza y su cruce con información de uso del suelo para la implementación de mecanismos de alerta temprana pertinentes y oportunos y planes de continuidad de negocio, según la zona y la actividad económica.

En ese marco, en la presente investigación se realizó un estudio del impacto por uso de suelo de la caída de ceniza ante una erupción del Guagua Pichincha; considerando que espesores mayores o iguales a 1 mm de acumulación, tendrían afectaciones a la actividad productiva por pérdidas de cultivos (Jenkins et al., 2015). Con este fin, se utilizó la información de uso de suelo generada por el MAGAP (2014); arrojando los siguientes resultados para cada uno de los escenarios planteados y resumidos en la Figura 18 y Tabla 8.

Figura 18 Superficie de uso de suelo posiblemente afectado clasificados por evento analizado del volcán Guagua Pichincha. 

Tabla 8 Uso de suelo posiblemente afectados por evento analizado del volcán Guagua Pichincha. 

Uso - Cobertura Superficie
afectada
(ha) VEI2
Superficie
afectada
(ha) VEI3
Superficie
afectada
(ha) VEI4
Superficie
afectada
(ha) VEI5
Bosque Nativo 67 511 836 929 1 559 642 3 023 863
Área Poblada 5 111 69 088 76 693 105 082
Cobertura Nubosa 0 26 068 26 495 36 093
Cuerpo de Agua 232 33 584 44 754 86 484
Cultivo 259 559 838 680 564 1 152 298
Erial 1 4 672 10 964 20 962
Erial/sin Cobertura Vegetal 901 22 728 27 939 47 239
Glaciar 0 5 603 5 621 7 479
Infraestructura Antrópica 187 18 074 21 682 42 208
Mosaico Agropecuario 2 231 164 244 177 112 287 905
Otras Tierras Agrícolas 0 648 706 4 855
Páramo 8 586 322 701 439 832 618 596
Pastizal 21 205 936 956 952 587 1 607 102
Plantación Forestal 1 908 103 162 110 378 154 822
Sin Información 0 7 166 11 279 26 008
Vegetación Arbustiva 5 721 212 643 293 827 484 330
Vegetación Herbácea 752 62 776 132 579 200 115
Total 114 605 3 386 879 4 572 656 7 905 440

Guagua Pichincha VEI2: se determinó una superficie total de 114 605 hectáreas afectadas con espesores de 0.01 mm hasta 5 mm de acumulación ante un evento VEI2 del volcán Guagua Pichincha al 75% de probabilidad. De las cuales, el uso de suelo predominante es bosque nativo con una superficie de 67 511 ha que representan el 59% del total afectado. La superficie dedicada a agricultura y ganadería corresponde a 23 436 ha, lo que constituye el 20% de afectación.

Guagua Pichincha VEI3: la superficie que sería afectada por la caída de ceniza alcanza un total de 3 386 879 hectáreas con espesores que van desde 0.01 mm hasta 45 mm de acumulación ante un evento VEI3 del volcán Guagua Pichincha al 75% de probabilidad. De la superficie total afectada, el uso de suelo predominante es bosque nativo con 836 929 ha que representan el 25% del total afectado. La superficie dedicada a agricultura y ganadería que sería afectada alcanza las 1 101 848 ha, correspondiente al 33% del total.

Guagua Pichincha VEI4: ante un evento VEI4 del volcán Guagua Pichincha al 75% de probabilidad; 4 572 656 hectáreas se encontrarían afectadas por caída de ceniza con espesores de 0.01 mm hasta 90 mm de acumulación. De las cuales, el uso de suelo predominante es bosque nativo con una superficie de 1 559 642 ha que representan el 34% del total afectado. La superficie dedicada a agricultura y ganadería se encuentra en 1 130 406 ha; correspondiente al 25% del total.

Guagua Pichincha VEI5: la superficie total potencialmente afectada en este caso alcanzaría 7 905 440 de hectáreas afectadas con espesores que van desde 0.01 mm hasta los 150 mm ante un evento VEI5 del volcán Guagua Pichincha al 75% de probabilidad. De la superficie total afectada, la mayor parte corresponde a bosque nativo con una superficie de 3 023 863 ha que representan el 38% del total afectado. La superficie afectada dedicada a agricultura y ganadería alcanza las 1 899 861 ha, correspondiente al 24% del total.

DISCUSIÓN

Los resultados que arrojó el presente estudio son un importante insumo para el diseño de planes de prevención y mitigación en las zonas potencialmente afectadas por caída de ceniza del volcán analizado. Dicha información constituye la base para la priorización de parroquias y adopción de estrategias diferenciadas en función del nivel de afectación, número de población afectada, uso del suelo predominante y tipo de asentamiento (urbano o rural).

El estudio realizado para el volcán Guagua Pichincha muestra el impacto de la caída de ceniza en asentamientos aledaños, información útil para la toma de decisiones en cuanto a la implementación de actividades de prevención y acciones de preparativos encaminadas a reducir el riesgo. En ese sentido, es factible realizar estudios similares o réplica para otros volcanes activos del Ecuador cercanos a zonas pobladas.

En la actualidad es fundamental que las poblaciones expuestas a peligros volcánicos cuenten con adecuados sistemas de alertas tempranas que permitan tomar decisiones pertinentes y oportunas en caso de una erupción del volcán. Esto es particularmente importante para países como el Ecuador, en donde si se consideran los criterios técnicos utilizados para la construcción del plan de acción temprana para caída de ceniza, desarrollado por CRE en colaboración con el IGEPN, se deja en evidencia que volcanes como el Guagua Pichincha constituyen un gran peligro para las poblaciones aledañas y con alto impacto a nivel nacional; razón por la cual, la importancia del IGEPN en el monitoreo continuo y emisión de los informes especiales con el registro de la actividad del volcán.

La generación de mapas de riesgos y planes de acción temprana sobre la base de pronósticos y simulaciones deben incluirse en los Planes de Desarrollo y Ordenamiento Territorial (PDOT) de los territorios potencialmente afectados por amenazas volcánicas. Esto permitiría institucionalizar la gestión de riesgos y brindar información eficaz para la toma de decisiones de autoridades públicas o de organismos internacionales que trabajan en este tema.

La calidad de los modelos y simulaciones que se obtengan dependerá en gran medida de la información disponible. Así, los análisis de vulnerabilidad realizados en la presente investigación muestran como limitación la actualización de los datos demográficos, los cuales corresponden al año 2010 como única fuente de información disponible para el nivel de desagregación parroquial (INEC, 2010). De allí la importancia de la actualización periódica de las fuentes de información, con el fin de mejorar la calidad de los modelos que se obtengan.

La adopción de planes de prevención y mitigación basados en pronósticos reduce la discrecionalidad en la priorización de territorios potencialmente afectados por el peligro volcánico; por ello se recomienda profundizar en estas metodologías con el fin de generar modelos y simulaciones cada vez más exactos que permitan optimizar el uso de recursos y dirigir esfuerzos hacia los territorios más vulnerables.

CONCLUSIONES

Las herramientas computacionales y modelos matemáticos (ecuación de advección, difusión y sedimentación), constituyen insumos de mucha utilidad en experimentos teóricos como la simulación de dispersión de ceniza en la atmósfera.

Para la simulación de la dirección de los vientos en la atmósfera, la herramienta computacional de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF, por su acrónimo en Inglés) ha demostrado su efectividad en conjunto con el código Ash 3D, el cual utiliza la base de datos de variables climáticas (vientos) registradas por el satélite Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA ,por su acrónimo en Inglés), para obtener resultados de procesamiento y simulación de caída de ceniza en términos tolerables de tiempo.

En Ecuador, la amenaza de dispersión y caída de cenizas volcánicas es un fenómeno que merece ser ampliamente estudiado y monitoreado, considerando que, en zonas proximales a los volcanes, habita un importante número de población rural dedicada a las actividades agrícolas y ganaderas, atraídas por la fertilidad de los suelos, producto de las erupciones volcánicas ocurridas en el pasado.

El proceso de validación o calibración de resultados de las simulaciones realizadas en el presente trabajo concuerdan con los datos obtenidos en campo por varios autores incluidos el IGEPN.

A nivel mundial, y en especial en Ecuador, los mapas de isopacas de dispersión y concentración de cenizas son un campo poco explorado y por lo tanto tema de investigación. En la práctica, la reubicación de las poblaciones aledañas a los volcanes es un proceso complejo en Ecuador y en países como Colombia (Contreras, 2006); sin embargo, la determinación de posibles escenarios de impacto y sus probabilidades de ocurrencia, como los mostrados en el presente estudio, constituyen un importante insumo para el diseño de planes de reasentamiento que permitan reducir las pérdidas tanto humanas como económicas, mediante la disminución de la vulnerabilidad de las poblaciones potencialmente afectadas.

A partir de los escenarios planteados por el IGEPN se han generado las isopacas para el volcán Guagua Pichincha en las cuales se evidencia que a medida que incremente el VEI, el radio de afectación y acumulación de espesores lo hacen también. Considerando la jerarquización técnica de los volcanes en Ecuador realizada por el IGEPN, el volcán Guagua Pichincha alcanza los 12 puntos; ocupando de esta manera el tercer puesto. Se debe tomar en cuenta los resultados obtenidos en la toma de decisiones, analizando las poblaciones posiblemente afectadas.

Los escenarios planteados para el volcán Guagua Pichincha (VEI2, VEI3, VEI4 y VEI5), arrojan resultados en los cuales las isopacas van desde 0.01 hasta los 150 mm de acumulación en el escenario VEI5, incrementando significativamente el número de poblados, zonas urbanas y uso de suelo en cada uno. Si bien es cierto, en el escenario VEI2 los espesores máximos obtenidos a partir de las simulaciones corresponden a 5 mm, se deben considerar las evidencias de la erupción del año 1999, que registró pérdidas económicas para el país por el cierre del aeropuerto y locales comerciales en la ciudad de Quito, así como también en las exportaciones de flores. Para el escenario VEI2, una parroquia tendría un impacto medio y siete parroquias un impacto bajo, de las cuales corresponde a la capital de Ecuador y se tendría una experiencia cercana para cuantificar el impacto que el volcán Guagua Pichincha podría generar al país; con lo cual, se dimensiona el escenario VEI5 (grandemuy grande) que afectaría con un impacto alto a 33 parroquias, 235 parroquias un impacto medio y 139 parroquias un impacto bajo, una afectación del 30% de la población de esta nación.

REFERENCIAS

Andrade, D., Hall, M., Mothes, P., Troncoso, L., Eissen, J.-P., Samaniego, P., Egred, J., Ramón, P., Rivero, D., & Yepes, H. (2005). Los peligros volcánicos asociados con el Cotopaxi. Quito: Corporación Editora Nacional, CEN / Escuela Politécnica Nacional. Instituto Geofísico, IG / Institut de Recherche pour le Développement, IRD. http://repositorio.uasb.edu.ec/handle/10644/7198Links ]

Bernard, B., & Andrade, S. D. (2011). Volcanes Cuaternarios del Ecuador Continental-Instituto Geofísico-EPN [Map]. IRD-IGEPN. https://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/comunidad-espanol/14155-volcanes-cuaternariosdel-ecuador-continentalLinks ]

Bernard, B., Pavón, F., Samaniego, P., Encalada, M., Vásconez, F., & Andrade, D. (2017). Actualización del mapa de peligros por caída piroclástica para el volcán Cayambe. Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional. [ Links ]

Bernard, B., Santamaría, S., Encalada, M., & Telenchana, E. (2018). Estudio técnico para la construcción de escenarios de impacto y territorialización de la amenaza ante dispersión y caída de ceniza en el Ecuador. Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional. [ Links ]

Carey, S. (1996). Modeling of Tephra Fallout from Explosive Eruptions (pp. 429-461). https://doi.org/10.1007/978-3-642-80087-0_13 [ Links ]

Carey, S., & Sigurdsson, H. (1982). Influence of particle aggregation on deposition of distal tephra from the May 18, 1980, eruption of Mount St. Helens volcano. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 87(B8), 7061-7072. https://doi.org/10.1029/JB087iB08p07061 [ Links ]

Contreras, D. (2006). Volcán Galeras Hábitat en Riesgo. Revista de Arquitectura El Cable, 5, 90 a 94-90 94. [ Links ]

Contreras, D., Chamorro, A., & Wilkinson, S. (2020). Review article: The spatial dimension in the assessment of urban socio-economic vulnerability related to geohazards. Natural Hazards and Earth System Sciences, 20(6), 1663-1687. https://doi.org/10.5194/nhess-20-1663-2020 [ Links ]

D’Ercole, R., & Metzger, P. (2000). La vulnérabilité de Quito (Equateur) face à l’activité du Guagua Pichincha. Les premières leçons d’une crise volcanique durable. Cahiers Savoisiens de Géographie, 1, 39-52. [ Links ]

EIRD/ONU, S. I. de la E. I. para la R. de D., Naciones Unidas. (2004). Vivir con el riesgo: Informe mundial sobre iniciativas para la reducción de desastres. Naciones Unidas. http://digitallibrary.un.org/record/583763Links ]

Eychenne, J., Le Pennec, J.-L., Troncoso, L., Gouhier, M., & Nedelec, J.-M. (2011). Causes and consequences of bimodal grain-size distribution of tephra fall deposited during the August 2006 Tungurahua eruption (Ecuador). Bulletin of Volcanology, 74, 187-205. https://doi.org/10.1007/s00445-011-0517-5 [ Links ]

Gaunt, E., Bernard, B., Hidalgo, S., Proaño, A., Wright, H., Mothes, P., Criollo, E., & Kueppers, U. (2016). Juvenile magma recognition and eruptive dynamics inferred from the analysis of ash time series: The 2015 reawakening of Cotopaxi volcano. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 328. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2016.10.013 [ Links ]

Hall, M. L., Robin, C., Mothes, P., & Monzier, M. (1999). Tungurahua Volcano, Ecuador: Structure, eruptive history and hazards. Journal of Volcanology and Geothermal Research , 91, 1-21. https://doi.org/10.1016/S0377-0273(99)00047-5 [ Links ]

IGEPN, I. G. de la E. P. N. (2003). Volcán Guagua Pichincha Resumen Anual de Actividad 2003. https://www.igepn.edu.ec/informes-volcanicos/guagua-pichincha/ggp-anuales/11958-informe-anual-guaguapichincha-2003/Links ]

IGEPN, I. G. de la E. P. N. (2007). Informe Especial del Volcán El Reventador N° 1-2007. https://www.igepn.edu.ec/reventador-informes/rev-especiales/rev-e-2007/2704-informe-especial-reventadorno1-2007/fileLinks ]

IGEPN, I. G. de la E. P. N. (2015a). Informe Especial del Volcán Cotopaxi N° 3-2015. https://www.igepn.edu.ec/informes-volcanicos/cotopaxi/cotoespeciales/coto-e-2015/12990-informe-especialcotopaxi-11-06-2015/fileLinks ]

IGEPN, I. G. de la E. P. N. (2015b). Informe Especial del Volcán Guagua Pichincha N° 6-2015. https://www.igepn.edu.ec/informes-volcanicos/guagua-pichincha/ggp-especiales/ggp-e-2015/13178-informe-especialguagua-pichincha-no6Links ]

IGEPN, I. G. de la E. P. N. (2020a). Informe Especial del Volcán El Reventador N° 1-2020. https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1823-informe-especial-del-volcan-el-reventador-n-1-2020Links ]

IGEPN, I. G. de la E. P. N. (2020b). Informe Especial del Volcán Sangay N° 3-2020. https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1818-informe-especial-delvolcan-sangay-n-3-2020Links ]

IGEPN, IGM, IRD. (2019). Mapa de Peligros Volcánicos Potenciales del Volcán Guagua Pichincha 3ra. Edición [Map]. [ Links ]

IGM, I. G. M. (2016). Cartografía básica oficial escala 1: 5 000. [ Links ]

IGM, I. G. M. (2019). Ortofoto 1: 5 000 del volcán Guagua Pichincha. [ Links ]

INEC, I. N. de E. y C. (2010). VII Censo de Población y VI de Vivienda. https://www.ecuadorencifras.gob.ec/estadisticas/Links ]

INFORM, I. for risk M. (2020). INFORM Risk Index 2021. INFORM is a collaboration of the InterAgency Standing Committee Reference Group on Risk, Early Warning and Preparedness and the European Commission. The European Commission Joint Research Centre is the scientific lead of INFORM. https://drmkc.jrc.ec.europa.eu/inform-indexLinks ]

Jenkins, S., Wilson, T., Magill, C., Miller, V., Stewart, C., Blong, R., Marzocchi, W., Boulton, M., Bonadonna, C., & Costa, A. (2015). Volcanic ash fall hazard and risk (pp. 173-221). https://doi.org/10.1017/CBO9781316276273 [ Links ]

Le Pennec, J.-L., de Saulieu, G., Samaniego, P., & Gailler, L.-S. (2013). A devastating plinian eruption at Tungurahua volcano reveals formative occupation at similar to 1100 CAL BC in Central Equador. Radiocarbon, 55, 1199-1214. https://doi.org/10.1017/S0033822200048116 [ Links ]

Longley, P. A., Goodchild, M. F., Maguire, D. J., & Rhind, D. W. (2005). Geographic Information Systems and Science (Second). John Wiley & Sons, Ltd. [ Links ]

MAGAP, M. de A., Ganadería, Acuacultura y Pesca. (2014). Cobertura y uso de la Tierra de Ecuador Continental 1: 100 000. https://sni.gob.ec/mapacobertura-usoLinks ]

Mastin, L. G., Guffanti, M., Servranckx, R., Webley, P., Barsotti, S., Dean, K., Durant, A., Ewert, J. W., Neri, A., Rose, W. I., Schneider, D., Siebert, L., Stunder, B., Swanson, G., Tupper, A., Volentik, A., & Waythomas, C. F. (2009). A multidisciplinary effort to assign realistic source parameters to models of volcanic ash-cloud transport and dispersion during eruptions. Journal of Volcanology and Geothermal Research , 186(1-2), 10-21. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2009.01.008 [ Links ]

Mastin, L. G., Randall, M. J., Schwaiger, H. F., & Denlinger, R. P. (2013). User’s guide and reference to Ash3d-A three-dimensional model for Eulerian atmospheric tephra transport and deposition: U.S. Geological Survey Open-File Report 2013-1122. https://pubs.usgs.gov/of/2013/1122/Links ]

Monzier, M., Samaniego, P., Robin, C., Beate, B., Cotten, J., Hall, M. L., Mothes, P., Andrade, D., Bourdon, E., Eissen, J.-P., Le Pennec, J.-L., Ruiz, G., & Toulkeridis, T. (2002). Evolution of the Pichincha volcanic complex (Ecuador). [ Links ]

Parra, R., Bernard, B., Narváez, D. F., Le Pennec, J.-L., Hasselle, N., & Folch, A. (2016). Eruption Source Parameters for forecasting ash dispersion and deposition from vulcanian eruptions at Tungurahua volcano: Insights from field data from the July 2013 eruption. Journal of Volcanology and Geothermal Research , 309, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2015.11.001 [ Links ]

Pavón, F. (2017). Análisis del impacto socioeconómico de los lahares y caída de ceniza ante una eventual erupción del volcán Cayambe en la actividad florícola en los cantones de Cayambe y Pedro Moncayo [Maestría, Escuela Politécnica Nacional]. http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17457Links ]

Pavón, F., Andrade, S. D., Bernard, B., & Contreras, D. (2019). Impacto socioeconómico por lahares y caída de ceniza ante la erupción del volcán Cayambe en la actividad florícola en Cayambe y Pedro Moncayo. Revista Cartográfica, 98, 123-143. https://doi.org/10.35424/rcar.v5i98.144 [ Links ]

Robin, C., Samaniego, P., Le Pennec, J.-L., Fornari, M., Mothes, P., & Plicht, J. (2010). New radiometric and petrological constraints on the evolution of the Pichincha volcanic complex (Ecuador). Bulletin of Volcanology , 72, 1109-1129. https://doi.org/10.1007/s00445-010-0389-0 [ Links ]

Robin, C., Samaniego, P., Le Pennec, J.-L., Mothes, P., & van der Plicht, J. (2008). Late Holocene phases of dome growth and Plinian activity at Guagua Pichincha volcano (Ecuador). Journal of Volcanology and Geothermal Research , 176(1), 7-15. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2007.10.008 [ Links ]

Santamaría, S., Bernard, B., & Hidalgo, S. (2017). Análisis de la frecuencia de erupciones explosivas en el arco volcánico ecuatoriano durante el Holoceno. [ Links ]

Suzuki, T. (1983). A theoretical model for dispersion of tephra. In: Shimozuru D, Yokoyama I (eds) Arc Volcanism: Physics and Tectonics. Proceedings of a IAVCEI Symposium, August-September 1981. Terra Scientific Publishing Company (TERRAPUB). [ Links ]

The World Bank. (2012). Disaster risk management in Latin America and the Caribbean Region: GFDRR country notes-Ecuador. https://documentos.bancomundial.org/es/publication/documents-reports/documentdetailLinks ]

UNISDR, O. de las N. U. para la R. del R. de D. (2015). Evaluación Global sobre la Reducción del Riesgo de Desastres. Hacia el desarrollo sostenible: El futuro de la gestión del riesgo de desastres. Naciones Unidas. https://www.preventionweb.net/english/hyogo/gar/2015/en/gar-pdf/GAR2015_SP.pdfLinks ]

Washington VAAC, V. A. A. (1999). Guagua Pichincha Ecuador. https://www.ssd.noaa.gov/VAAC/ARCH99/archive.htmlLinks ]

1Niveles de organización territorial. El Estado ecuatoriano se organiza territorialmente en regiones, provincias, cantones y parroquias.

2

La cartografía base toma como referencia las categorías de poblados del INEC al 2010; considerando el número de habitantes:

  • Categoría 5: Menos de 1 000

  • Categoría 4: 1 001 a 10 000

  • Categoría 3: 10 001 a 100 000

  • Categoría 2: 100 001 a 500 000

  • Categoría 1: Más de 500 001

3Representa la mancha urbana capturada por métodos fotogramétricos al año 2016 e integración de la toponimia en zonas catalogadas como urbanas (INEC, 2010).

Recibido: 10 de Enero de 2021; Aprobado: 01 de Marzo de 2021; Publicado: 29 de Junio de 2021

Þ Autor de correspondencia. Correo-e: fernando.pavon@outlook.es

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