Extractos del libro que advirtió al país sobre el potencial sísmico de la Península de Nicoya.

Transcripción

1 Extractos del libro que advirtió al país sobre el potencial sísmico de la Península de Nicoya. Protti, M., Güendel, F., Malavassi, E. (2000) Evaluación del potencial sísmico de la Península de Nicoya. Heredia, Costa Rica: Editorial FUNA. Escenarios de magnitud previstos para el terremoto: La figura 5 define el área máxima de la brecha sísmica de 9600 Km cuadrados como un rectángulo de líneas quebradas de color rojo y un área mínima de 4600 Km cuadrados definida por dos círculos de color verde ubicados al norte y al sur de Sámara. También, en rojo (con forma de antifaz) se define la interpretación del área de la aspereza sísmica de acuerdo a la información disponible para entonces. La definición de dos segmentos ubicados al norte y al sur de Sámara (círculos quebrados de color verde) reconoce que allí ha existido zonas de acople mayor que podrían romper en forma independiente.

2 Lo anterior, implica que desde que se publicó el libro sobre el potencial sísmico de la Península de Nicoya en el año 2000 se visualizaba la ocurrencia de dos posibles escenarios. El primero, que el área mayor rompiera y el segundo que solo uno de los segmentos ubicados al norte o al sur de Sámara lo hiciera. Esto es desarrollado en forma más evidente en la figura 15, en donde se establecen dos posibles magnitudes para el evento esperado, según rompiera solo un segmento o toda el área de la brecha sísmica. Si rompiera solo un segmento la magnitud del sismo para el año 2012 sería del orden de (extrapolado de la figura) y si por el contrario rompiera toda la brecha sísmica, la magnitud del sismo sería del orden de (extrapolado de la figura) para un deslizamiento asísmico (deslizamiento de la placa sin producir sismicidad) intermedio (50%).

3 Inducción de actividad sísmica en los segmentos vecinos de la zona de subducción: Es posible que en los segmentos de la zona de subducción ubicados al sureste (Cóbano- Herradura y Quepos-Sierpe) y al noroeste (Nicaragua-Papagayo) presenten actividad sísmica inducida por la ocurrencia del terremoto en Nicoya. Esto significa que es posible que ocurran sismos de magnitud cercana a los 6 grados en el Golfo de Papagayo o el Pacífico Central. Sismos de esta magnitud en dichas regiones y sobre el plano de subducción, no causarían daños asociados, aunque es de esperar que puedan inducir gran preocupación en los habitantes del Valle Central y el Pacífico Central de Costa Rica. Inducción de actividad sísmica somera fuera de la Península de Nicoya: La experiencia de la red sismográfica del OVSICORI-UNA indica que después de la ocurrencia de grandes sismos como el de la entrada del Golfo de Nicoya en 1990 o del sismo del valle de la Estrella de 1991, se producen cambios importantes en el régimen de esfuerzos de la placa del Caribe. Estos cambios de esfuerzos provocaron la activación de enjambres sísmicos someros en el Valle Central, con eventos de magnitud inferior a los 6 grados de magnitud, como ocurrió con el caso del Puriscal y fallas de Irazú y del sur de Cartago. Como reflexión posterior al libro del 2000, los enjambres producidos no necesariamente tendrían daños asociados, ya que como vemos para el caso de los sismos someros del Valle de la Estrella ocurridos en el Valle Central, ninguno de los enjambres mencionados tuvo daños asociados. Recordemos que la actividad de Puriscal que tuvo daños asociados ocurrió en Inducción de actividad sísmica somera dentro de la Península de Nicoya: Como el empuje de la península de Nicoya hacia el NE ocurre en un período de varios años, mientras que el retorno post-sísmico ocurre en un período de pocos días a semanas, se podría esperar que este desplazamiento horizontal induzca sismicidad superficial de magnitud moderada, alineada en forma paralela al Golfo de Nicoya y al valle del río Tempisque. Esta sismicidad ocurriría como una consecuencia de los esfuerzos tensionales que ahí se generarían. La región entre Cañas y Bagaces ha tenido sismos superficiales en el pasado (1853 y 1935) por lo que estas fallas podrían ser activadas por el relajamiento de los esfuerzos como consecuencia del sismo. Los estudios realizados por el OVSICORI-UNA con posteridad al año 2000 han identificado fallas dentro de la Península de Nicoya que podrían presentar sismicidad como resultado del relajamiento de esfuerzos ocurrido como consecuencia del terremoto.

4 Comportamiento de los volcanes con posterioridad al terremoto: El análisis de las deformaciones al interior de la cordillera volcánica indica que los esfuerzos compresivos causados por la brecha sísmica de Nicoya se propagaban hasta la cordillera volcánica, razón por la cual, al relajarse esos esfuerzos, se podrían presentar cambios en la actividad de los volcanes activos. Este análisis indicaba en el año 2000 que los esfuerzos compresivos inducidos por la brecha sísmica de Nicoya podrían estar contribuyendo al cierre de conductos magmáticos del volcán Arenal. Una vez ocurrido el terremoto, si el enfriamiento del magma no hubiera sellado permanentemente los conductos volcánicos, podría ocurrir un aumento en la actividad efusiva del volcán. En la actualidad sabemos que la actividad efusiva (emisión de lavas y productos incandescentes) del volcán Arenal desapareció en enero de 2011 para entrar en un período de actividad fumarólica moderada que persiste hoy en día. Por lo tanto, sería posible que se produzcan cambios en la actividad del volcán Arenal, solo si el enfriamiento de los conductos volcánicos no los hubiera sellado en forma definitiva. En el volcán Rincón de la Vieja, la disminución de esfuerzos compresivos, podría generar una mayor infiltración de aguas a niveles más profundos y calientes del volcán, generando erupciones freáticas, que producen explosiones en el fondo del lago cráter del volcán, levantan columnas de agua y barro fuera del cráter y producen avalanchas por los ríos que descienden por el flanco norte del volcán. Una erupción freática se presentó en el volcán Rincón de la Vieja unos 15 días después de la ocurrencia del sismo del Valle de la Estrella en Aunque no se menciona en el libro del año 2000, el volcán Poás también presentó cambios importantes en su actividad fumarólica después del sismo de la Entrada del Golfo de Nicoya de 1990, Ms=6.9, cuya evolución generó la desaparición de la laguna caliente y gran actividad fumarólica en los años subsiguientes. Algunas explicaciones complementarias sobre el terremoto que no son parte del libro de Protti et al. (2000). Instrumental de OVSICORI instalado en la Península de Nicoya: Desde los años noventa el OVSICORI ha venido instrumentando la Península de Nicoya. Varias decenas de sismógrafos de banda ancha (digitales), acelerógrafos y GPS de precisión se encuentran instalados en la Península de Nicoya. El instrumental ha sido prestado en diversos momentos por instituciones de investigación y universidades del primer mundo, como E.U.A. y Japón, con las que el OVSCORI comparte mucha de la información recogida.

5 La red de control geodinámico de la Península de Nicoya: Para los costarricenses el uso de los GPS (sistemas de posicionamiento por satélites) para ubicarse y programar sus desplazamientos de un lugar a otro es ahora algo muy común ya, inclusive muchos teléfonos celulares vienen equipados con uno de ellos. También la tecnología contemporánea ha producido GPS de muy alta precisión que asignan a un punto coordenadas y datos de elevación. La geodesia satelital permitió a OVSICORI-UNA utilizar una nueva metodología para estudiar la evolución del potencial sísmico de la Península de Nicoya utilizando GPS de alta precisión. En esta dirección es en la que los científicos de la tierra se vienen moviendo durante las últimas dos décadas. La red de control geodinámico del OVSICORI en la Península de Nicoya tiene varias decenas de puntos monumentados-ocupados y muchos de ellos tienen instalados GPS permanentes cuyos datos se graban en una computadora localmente pues no disponen de telemetría para transmitir a Heredia. Esa es la razón por la cual funcionarios de OVSICORI tienen que visitar el campo para recuperar la información de los equipos, ya que la gran mayoría de ellos no tiene telemetría. Una vez recogida toda la información, la red de control geodinámico tiene suficiente información como para resolver desplazamientos en la horizontal y vertical del orden de los milímetros para cualquiera de los puntos de la red de control geodinámico de la Península. Al introducirse la placa de Cocos, por debajo de la placa del Caribe, se producen redistribuciones de masa y como consecuencia se producen desplazamientos verticales u horizontales en la placa del Caribe. Ello implica que con la red GPS de la Península de Nicoya, por su densidad se puede determinar los segmentos del plano de falla, ubicado debajo de la Península, que tuvieron movimiento relativo durante o inmediatamente después del terremoto. También, es posible construir modelos de deformación visco-elásticos en la computadora que reproduzcan los patrones de deformación observados en la red de control geodinámico y hacer inferencias sobre los cambios ocurridos, así como de las características de la deformación que lo acompaña. El patrón de deformación cortical esperado: En general el patrón de deformación esperado en la Península de Nicoya consiste de un levantamiento en la costa oeste de la Península del orden de 1 a 2 metros, y una subsidencia a lo largo del valle del Tempisque del orden de varios decímetros. Esta deformación ocurre principalmente durante el terremoto. La información de deformación no solo tiene aplicación en la evaluación del potencial sísmico, sino en una gran cantidad de actividades económicas, principalmente en la planificación de obras de ingeniería, de allí su importancia. Antes y después del sismo del valle de la Estrella de 1991 el OVSICORI-UNA había ocupado sitios con GPS en toda Costa Rica. Ello permitió documentar algunos levantamientos producidos por ese terremoto. Sin embargo, la tecnología GPS actual ha avanzado muchísimo en relación a la tecnología disponible al final de los años 80 y principios de los 90. El costo, demandas de energía y tamaño de los instrumentos ha disminuido notoriamente y eso hizo posible para el OVSICORI-

6 UNA establecer la red de control geodinámico utilizando GPS de última generación en la Península de Nicoya. Como resultado, existe por primera vez en Costa Rica (y es novedoso aún en países del primer mundo) la posibilidad de establecer con altísimo detalle la deformación causada en superficie por el movimiento de la falla, y al combinar esos datos con la información sismológica, es posible valorar la cantidad de energía liberada por el terremoto. La red de control geodinámico del OVSICORI-UNA en la Península de Nicoya permite tomarle el pulso a la evolución del potencial sísmico en forma permanente, sin tener que depender exclusivamente de los métodos de la sismología tradicional basados solo en la interpretación de las señales sísmicas. Para los costarricenses después del terremoto del Valle de la Estrella de 1991 (Ms=7.7) quedó claro que un gran terremoto es capaz de producir un significativo levantamiento del continente, como ocurrió en Puerto Limón en donde se registraron levantamientos de alrededor de un metro. Como resultado a lo largo de la costa se puede observar una plataforma de coral que quedó expuesta por ese levantamiento. En algunos sectores del Puerto Limón el levantamiento del continente pudo haber sido aún mayor. En el Barrio Los Cangrejos de Puerto Limón, el Instituto de Acueductos y Alcantarillados encontró que para explicar los problemas de acceso del agua potable en algunos sectores era necesario suponer que el levantamiento habría sido cercano a 1.8 metros. Sismos silenciosos y la vigilancia de la evolución de la brecha sísmica de la Península de Nicoya: Durante la última década con una resolución creciente por el número de GPS instalados ha venido funcionando la red de control geodinámico de la Península de Nicoya. Esta red ha venido caracterizando las asperidades (zonas en donde existe mayor resistencia al movimiento de la falla) de la zona de falla debajo de la Península de Nicoya y ha llegado a registrar la ocurrencia de sismos silenciosos en la falla. Estos sismos silenciosos no causan sismicidad, sino que son resbalamientos en algunos sectores de la falla que liberan pequeñas cantidades de energía sísmica, pero ese movimiento no es suficiente como para iniciar un evento principal. El Dr. Protti documentó la ocurrencia de eventos de este tipo en los últimos dos a tres años y esa podría ser una de las razones por las cuales la ruptura de la Brecha Sísmica de la Península de Nicoya tardó tanto en ocurrir, ya que se producían pequeñas descargas de la energía acumulada en la falla periódicamente. El conocimiento de los segmentos o parches de asperidad por debajo de la Península es también mucho mejor que los parches o segmentos propuestos por Protti et al (2000). También se conoce mejor el % de resbalamiento asísmico de la falla que es importantísimo para estimar magnitudes esperadas. Con la red de control geodinámico de la Península de Nicoya es posible conocer el levantamiento sísmico y postsísmico ocurrido en la falla, y combinando esos datos con los datos sismológicos tradicionales, es posible estimar el porcentaje de energía que se liberó durante el terremoto. Dependiendo de la cantidad de energía liberada durante el terremoto, podría quedar una cantidad significativa de energía debajo de la Península de Nicoya. Esa energía podría ser liberada por otros eventos sísmicos de magnitud considerable (no una réplica), por medio de sismos silenciosos producto del resbalamiento asísmico en la falla o por medio de réplicas. Eventos de moderada

7 magnitud podrían ocurrir a futuro (días a años) solo si la cantidad de energía residual fuera muy alta (como 50% de la que existía) ya que no es posible liberar tanta energía por medio de sismos silenciosos o de réplicas. Por eso existe tanta expectativa sobre el anuncio que hará el Dr. Protti el día de mañana 11 de setiembre sobre deformación producida por el terremoto y la cantidad de energía residual existente bajo la Península de Nicoya. El libro de Protti et al (2000) está agotado pues se trató de una única edición de 1000 ejemplares, sin embargo, en la página Web del OVSICORI, va ser colgado próximamente para que pueda ser accesible por mucho más personas que hasta ahora. Eduardo Malavassi Setiembre 10, 2012.