Unfrozen state by the supercooling of chuño for traditional agriculture in altiplano andes

The freezing point and supercooling process are discussed for their impact on the traditional Andean freeze-dried potatoes called chuño. The freezing point depends on potato species, but typically it is slightly below zero to −3 ​°C; supercooling always occurs before the potatoes freeze, and the lowest supercooling point (LSP) can reach −4.3 ​°C. Recently many of the potato fields near Lake Titicaca are not cold enough to freeze tubers for chuño, and the loss of this food source will be critical in the future

Monitoreo visual del volcán Ubinas (2005-2013) y predicción de dispersión de ceniza utilizando "ASH3D"

El monitoreo visual de los volcanes activos es el método más antiguo y directo que consiste en observar y realizar un registro de lo que ocurre en un volcán, principalmente en épocas de crisis volcánicas (por ejemplo: Plinio, Vesubio año 79; Colón, Teide año 1492). Este método busca encontrar cambios en la actividad fumarólica o eruptiva que nos indiquen variación o aumentos en la actividad volcánica. Actualmente existen varias técnicas y herramientas que permiten realizar una mejor predicción de la trayectoria que siguen las nubes de ceniza emitida por un volcán que pueda afectar poblados aledaños. Por ejemplo, el modelamiento de dispersión de ceniza por medio del software “ASH3D”, es una herramienta empleada para identificar y pronosticar el transporte de la ceniza en distintos niveles de la atmosfera. Esta metodología puede ser correlacionada con la información que proporcionan las imágenes satelitales para tener datos reales sobre la dispersión de cenizas. La información obtenida es comunicada de manera rápida y oportuna a las autoridades locales, regionales, de Defensa Civil, Corpac etc. que les permite tomar medidas y decisiones apropiadas en sus operaciones

Implementación de la Red de monitoreo de SO2 (DOAS) en los volcanes activos del Perú (Ubinas y Sabancaya)

En el Perú el OVI han implementado 2 redes de monitoreo de SO2, utilizando equipos escáner DOAS de NOVAC, inicialmente en el volcán Ubinas (2014) y posteriormente en el Sabancaya (2016). Ambas redes contaban de una estación, a mediados del 2016 se incrementó a 2 estaciones por red y posteriormente se puso una tercera en el Sabancaya en 2017. Los datos obtenidos en los escaneos realizados por los equipos en campo son transmitidos vía telemetría hasta las instalaciones del OVI en Arequipa, donde son almacenados y procesados. Parar el cálculo de los flujos el personal del OVI utiliza el programa “NovacProgram” y la base de datos de vientos del NOAA. Esta información es publicada inmediatamente en reportes diarios y semanales

Implementación de la red de monitoreo en tiempo real de gases volcánicos en el proceso de desgasificación en el volcán Misti

El volcán Misti es el tercer volcán peruano que supone mayor amenaza volcánica al ser el volcán más próximo a la segunda ciudad más grande e importante del Perú, la cual cuenta con 1.2 millones de habitantes y con importante infraestructura económica y social. En el Perú, el observatorio Vulcanológico del INGEMMET inició el estudio y monitoreo de los principales gases volcánicos H2S, CO2, y SO2 en los volcanes peruanos desde el año 2005 mediante el muestreo directo y remoto de los mismos. Desde el 2013 somos parte del proyecto de cooperación internacional NOVAC (Red para la Observación del Cambio Volcánico y Atmosférico) que mide las tasas de emisión de gases de los volcanes en todo el mundo, con el objetivo de evaluar la actividad volcánica, pronosticar erupciones, investigar los procesos volcánicos y estudiar el impacto atmosférico de la desgasificación volcánica. En el año 2016 se pone en marcha dos redes de monitoreo de dióxido de azufre (So2), la primera en el volcán Ubinas que cuenta con dos estaciones y la segunda en el volcán Sabancaya que actualmente cuenta con tres estaciones, en el año 2021 se implementa una tercera red de monitoreo de So2 en el volcán Misti que cuenta con dos estaciones NOVAC equipada con un escáner DOAS. Así mismo INGEMMET es parte del proyecto DECADE (Desgasificación de Carbono de la Tierra Profunda) del Observatorio de Carbono Profundo (DCO) que es una comunidad mundial para comprender las cantidades, movimientos, formas y orígenes del carbono en la Tierra, en el año 2022 se instala un equipo Multigas que mide la concentración de SOy Co en el cráter del volcán Misti que complementa la red de monitoreo de gases volcánicos. Estas redes cuentan con transmisión de datos en tiempo real para el monitoreo permanente del proceso de desgasificación volcánica. El presente resumen presenta los resultados de las mediciones de flujos de SO en el volcán Misti desde noviembre del 2021 con los instrumentos DOAS

Emisiones de SO2 en la erupción del volcán Ubinas en julio 2019

El volcán Ubinas (16°22' S, 70°54' O, 5672 m.s.n.m.), está ubicado en La Zona Volcánica Central (CVZ) de los Andes, a 75 km de la ciudad de Arequipa en la zona sur del Perú. La actividad eruptiva reciente consta de más de 26 episodios eruptivos en los últimos 500 años (Rivera et al., 2011). En el Perú, el observatorio Vulcanológico del INGEMMET inició el uso de los instrumentos DOAS instalando una estación NOVAC en el volcán Ubinas en el año 2014, el volcán Ubinas cuenta con dos estaciones NOVAC equipadas con un escáner DOAS. Estas redes cuentan con transmisión de datos en tiempo real para el monitoreo permanente del proceso de desgasificación volcánica. El presente resumen presenta los resultados de las mediciones de flujos de SO en el volcán Ubinas durante el último proceso eruptivo de 2019

Análisis de las emisiones de SO2 durante la formación de domos de lava en el proceso eruptivo del volcán Sabancaya. Periodo 2019 – 2022

Desde el inicio del periodo eruptivo del volcán Sabancaya en el 2016, se ha presentado 5 eventos de emplazamiento de domo de lava, los cuales han condicionado las características de las emisiones de productos volcánicos hacia la atmósfera, en especial la desgasificación volcánica que depende de las condiciones permeables del conducto superior del volcán. En cada emplazamiento de domo, el proceso de desgasificación puede ser explosiva o pasiva, varía según los periodos de formación y destrucción de domo. Debido a eventos de intrusión magmática y emplazamiento de domo de lava, el sistema del conducto volcánico disminuye su permeabilidad, generado desgasificación explosiva en un sistema semiabierto, desgasificación pasiva en un sistema semicerrado de baja permeabilidad y con la destrucción del domo se evidencia un sistema semiabierto con desgasificación continua de So2

Evolution of eruptive process at Sabancaya Volcano (Perù) 2014- 2018

Sabancaya Volcano (5960 m) is a stratovolcano located approximately 80 km southeast of the city of Arequipa in southern Peru. In the Holocene, activity at Sabancaya has included several Plinian eruptions which were followed by effusion of massive andesitic and dacitic lava flows that now cover large portions of the west, north and east flanks of the edifice. The Volcanological Observatory of INGEMMET (OVI) uses geophysical and geochemical monitoring techniques to track changes in activity at Sabancaya. The first precursors of the current eruptive crisis were detected in 2014, when a slight but visible increase in fumarolic emissions was observed. Around the same time, sulfur dioxide (SO2) emissions were detected for the first time. In 2015, volcano-tectonic and hybridfrequency earthquakes set in, and their frequency of occurrence increased throughout 2015 and into early 2016. Clearly, magma was rising towards the surface. Finally, on November 6, 2016, the volcano erupted with an explosive ash emission

Remote measurement of high preeruptive water vapor emissions at Sabancaya volcano by passive differential optical absorption spectroscopy

Water (H2O) is by far the most abundant volcanic volatile species and plays a predominant role in driving volcanic eruptions. However, numerous difficulties associated with making accurate measurements of water vapor in volcanic plumes have limited their use as a diagnostic tool. Here we present the first detection of water vapor in a volcanic plume using passive visible-light differential optical absorption spectroscopy (DOAS). Ultraviolet and visible-light DOAS measurements were made on 21 May 2016 at Sabancaya Volcano, Peru. We find that Sabancaya's plume contained an exceptionally high relative water vapor abundance 6 months prior to its November 2016 eruption. Our measurements yielded average sulfur dioxide (SO2) emission rates of 800–900 t/d, H2O emission rates of around 250,000 t/d, and an H2O/SO2 molecular ratio of 1000 which is about an order of magnitude larger than typically found in high-temperature volcanic gases. We attribute the high water vapor emissions to a boiling-off of Sabancaya's hydrothermal system caused by intrusion of magma to shallow depths. This hypothesis is supported by a significant increase in the thermal output of the volcanic edifice detected in infrared satellite imagery leading up to and after our measurements. Though the measurement conditions encountered at Sabancaya were very favorable for our experiment, we show that visible-light DOAS systems could be used to measure water vapor emissions at numerous other high-elevation volcanoes. Such measurements would provide observatories with additional information particularly useful for forecasting eruptions at volcanoes harboring significant hydrothermal systems

Resultados preliminares de la evaluación de CO2 en la cobertura superficial del volcán Misti, Arequipa

El volcán Misti (16º 17' 40 ‘’ S, 71º 24' 32’’O, 5822 msnm), tiene un cráter activo ubicado a 18km al Noreste del centro de la ciudad de Arequipa. Ha presentado 12 eventos eruptivos ocurridos desde el siglo XV hasta la actualidad (Chávez, 1992). Este trabajo se realizó como parte de las actividades del Observatorio vulcanológico del Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET), se presentan los resultados e interpretaciones de las mediciones delgas volcánico Dióxido de carbono (CO2), realizadas en el suelo del edificio del volcán entre el 2010 y 2012. El Dióxido de carbono es el gas magmático más abundante después del agua (Schmincke, 2004). Se han detectado incrementos de CO2 antes de procesos eruptivos en volcanes como: Estromboli – Italia (Carapezza et al., 2004), Usu - Japón (Hernadez et al., 2001) Fuji – Japón (Notsu, 2006). Por lo antes dicho, consideramos que es importante conocer las características de estas emisiones en los volcanes peruanos como el Misti y poder determinar lugares óptimos para la instalación de estaciones de medición de CO2. Las mediciones de las concentraciones de dióxido de carbono en la cobertura superficial de volcán Misti se realizaron con un equipo llamado “EMC” (Equipo de Medición de Dióxido de Carbono), que contiene sensores infrarrojos GasCheck capaces de detectar el gas CO2 debido a la resonancia de su doble enlace; con un rango de medición de 0 - 3000 ppm. Este equipo fue desarrollado por el Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología (INGV) de Palermo (Italia), donado a la ONG Volcan – Explor – Action (VEA) de Francia, quien coopera con el INGEMMET

Características y monitoreo de las fuentes termales y fumarolas del volcán Sabancaya 2013-2014

El volcán Sabancaya se ubica en (UTM 19L 194031 m E, 8252448 m S WGS84), su cráter se encuentra 76 km al Noroeste del centro de la ciudad de Arequipa. El Sabancaya es la parte más moderna de un complejo volcánico conformado además por el HualcaHualca y Ampato.La actividad más reciente fuetipo vulcaniana (1988-1997) y puso en riesgo a más de 30000 personas (Rivera et al., 2012). En septiembre del 2012 los pobladores de Sallalli observaron emisiones fumarólicas esporádicas, las mismas que para febrero de 2013 ya eran continuas y alcanzaban alturas superiores a los 500 m sobre el nivel cráter. Con estos antecedentes, el personal del Observatorio Vulcanológico del Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET) amplía el monitoreo multidisciplinario en la zona. Como parte del monitoreo geoquímico se intensifica el muestreo de fuentes termales y busca nuevos puntos de monitoreo alrededor del complejo hasta una distancia de 35 km, instalando estaciones de medición continua de temperatura en el agua y en el suelo del volcán. En abril del 2013 se concreta la colaboración con el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional del Ecuador (IG-EPN) y el Instituto de investigación para el desarrollo de Francia (IRD). Se realiza una campaña conjunta para la medición del gas magmático SO2 (dióxido de azufre) utilizando un equipo mobile-DOAS y siguiendo la metodología descrita por Hidalgo et al. (2013). En el presente trabajo se presentan los resultados obtenidos entre los años 2013 y 2014 en el monitoreo de fuentes termales y la medición del SO2 de la pluma volcánica del Sabancaya, estos pueden ayudar a entender cómo es que se distribuyen los fluidos asociados al sistema hidrotermal de este volcán