TSUNAMIS En el mar chileno ocurren procesos como las surgencias y el fenómeno El Niño, que son relevantes porque influyen en aspectos diversos del clima, de los recursos marinos vivos, de las condiciones para el hábitat humano, entre otros. Ambos fenómenos, aunque pueden relacionarse, ocurren a diferentes escalas espacio-temporales. El Niño es un fenómeno a escala planetaria (depende de fuerzas planetarias), que posee una cierta periodicidad y que produce cambios interanuales en el océano generando cambios en los sistemas de corrientes, en las masas de agua, en los hábitat marinos afectando a la pesquería. Las surgencias son fenómenos a mesoescala (algunos kilómetros a decenas de kilómetros), generalmente localizadas geográficamente, dependiendo de la forma de la costa, la topografía submarina y los vientos locales; temporalmente son medibles en días y horas y afectan al mar territorial. Por otra parte, la condición de borde de placa de subducción en que se encuentra Chile, es responsable de la alta sismicidad a la que se asocian los tsunamis que constituyen un factor de riesgo para los asentamientos humanos localizados en terrenos bajos de la costa. 7..- Tsunamis Chile debido a su posición geográfica en la cuenca del Pacífico suroriental, queda incluido dentro de países que con cierta frecuencia reciben los efectos de ondas de tsunamis. Estas ondas se desplazan a gran velocidad y, según su magnitud, pueden causar enormes daños materiales y pérdidas de vidas al alcanzar las costas continentales e islas oceánicas Tsunami es una palabra japonesa que denomina a una gran ola que irrumpe en un puerto. Existe consenso para designar con la palabra tsunami a aquel fenómeno periódico que ocurre en el mar, generado por un disturbio externo que impulsa y desplaza verticalmente la columna de agua originando un tren de ondas largas, con un período que va de varios minutos hasta una hora, que se propaga a gran velocidad en todas direcciones desde la zona de origen, y cuyas olas al aproximarse a las costas alcanzan alturas de grandes proporciones, descargando su energía con gran poder, infligiendo una vasta destrucción e inundación.
7...- Mecanismos generadores Los principales mecanismos generadores de tsunamis son: Dislocaciones en el fondo del mar producidas por un terremoto, de magnitud superior a 6.5 en la escala de Richter, el cual provoca súbitos levantamientos o hundimientos de la corteza con el consiguiente desplazamiento de la columna de agua. El tectonismo ocasiona el 96% de los tsunami observados. Erupciones volcánicas submarinas que son responsables del 3% de ocurrencia de tsunamis. Deslizamientos en el talud continental, con 0.8% de ocurrencia. Origen de un tsunami por dislocación del fondo marino Otros mecanismos naturales generadores de tsunami son: el flujo hacia el mar de corrientes de turbidez o de lava; el desprendimiento de glaciares, y en forma artificial las explosiones nucleares detonadas en la superficie o en el fondo del mar. Estos son fenómenos menos comunes pero de gran importancia por los efectos locales que producen. Es poco probable que terremotos de hipocentros poco profundos (menores a 60 Km.), con magnitudes inferiores a 6,4 en la escala de Richter generen un tsunami. Mientras que aquellos con magnitudes superiores a 7,75 pueden originar tsunamis de alto riesgo. Otros mecanismos naturales generadores de tsunami son: el flujo hacia el mar de corrientes de turbidez o de lava; el desprendimiento de glaciares, y en forma artificial las explosiones nucleares detonadas en la superficie o en el fondo del mar. Estos son fenómenos menos comunes pero de gran importancia por los efectos locales que producen. Es poco probable que terremotos de hipocentros poco profundos (menores a 60 Km.), con magnitudes inferiores a 6,4 en la escala de Richter generen un tsunami. Mientras que aquellos con magnitudes superiores a 7,75 pueden originar tsunamis de alto riesgo.
Es preciso señalar que los terremotos de foco poco profundo constituyen un 75 % del total de la energía sísmica liberada anualmente, y también presentan la mayor frecuencia relativa de ocurrencia en el mundo, alcanzando más de un 72%. Dado su origen, los tsunamis son muy frecuentes en el océano Pacífico; en el período considerado entre 900 y 986 fueron observados 247 tsunamis en el Pacífico de los cuales 29% se generaron cerca de Japón. 7..2.- Características físicas de un tsunami Debido a la gran longitud de onda estas olas siempre "sienten" el fondo (son refractadas), ya que la profundidad siempre es inferior a la mitad de la longitud de onda (valor crítico que separa las olas de agua profunda de las olas de aguas someras). En consecuencia, en todo punto del océano, la velocidad de propagación del tsunami depende de la profundidad oceánica y puede ser calculado en función de ella. En donde V es la velocidad de propagación, g la aceleración de gravedad (9.8 m /seg2) y d la profundidad del fondo marino. Para el Océano Pacífico la profundidad media es de 4.000 m, lo que da una velocidad de propagación promedio de 98 m/s ó 73 Km./h. De este modo, si la profundidad de las aguas disminuye, la velocidad del tsunami decrece. Velocidad de propagación de tsunamis en función de la profundidad PROFUNDIDAD (brasas de.8 m) VELOCIDAD (Nudos: 852 m/hora) 5000 582 3000 45 000 260 500 84 00 82 0 26 Cuando las profundidades son muy grandes, la onda de tsunami puede alcanzar gran velocidad, por ejemplo el tsunami del 4 de Noviembre de 952 originado por un terremoto ocurrido en Petropavlosk (Kamchatka), demoró 20 horas y 40 minutos en llegar a Valparaíso en el otro extremo del Pacífico, a una distancia de 8348 millas, avanzando a una velocidad media de 404 nudos. La altura de la ola al llegar a la costa es variable, en el caso señalado en Talcahuano se registraron olas de 3.6 metros; en Sitka (Alaska) de 0.30 metros y en California de metro.
Al aproximarse a las aguas bajas, las olas sufren fenómenos de refracción y disminuyen su velocidad y longitud de onda, aumentando su altura. En mares profundos éstas ondas pueden pasar inadvertidas ya que sólo tiene amplitudes que bordean el metro; sin embargo al llegar a la costa pueden excepcionalmente alcanzar hasta 20 metros de altura. Es posible trazar cartas de propagación de tsunamis, como se hace con las cartas de olas; la diferencia es que los tsunamis son refractados en todas partes por las variaciones de profundidad; mientras que con las olas ocurre sólo cerca de la costa. Carta de propagación de la onda del tsunami de Papua Nueva Guinea, ocurrido en Julio de 998.
Sus características difieren notablemente de las olas generadas por el viento. Toda onda tiene un efecto orbital que alcanza una profundidad igual a la mitad de su longitud de onda; así una ola generada por el viento sólo en grandes tormentas puede alcanzar unos 300 metros de longitud de onda, lo cual indica que ejercerá efecto hasta 50 metros de profundidad. Los tsunamis tienen normalmente longitudes de onda que superan los 50 kilómetros y pueden alcanzar hasta 000 kilómetros, en tal caso el efecto orbital es constante y vigoroso en cualquier parte del fondo marino, ya que no existen profundidades semejantes en los océanos. Parámetros físicos y geométricos de la onda de tsunami. [Fuente: Ramírez, 986] La longitud de onda (L) de un tsunami corresponde al producto entre la velocidad de propagación (V) y el período (T), relación dada por: L = V x T De este modo, para una velocidad de propagación V = 73 Km./h, y un período T = 5 minutos, la longitud de onda es L = 78 Km. Debido a su gran longitud onda, el desplazamiento de un tsunami a grandes profundidades se manifiesta en la superficie oceánica con amplitudes tan solo de unos pocos centímetros.
Las olas generadas por los vientos tienen períodos por lo general de menos de 5 segundos, a diferencia de las ondas de tsunami que oscilan entre 20 y 60 minutos. Esta característica permite diferenciarlas claramente en un registro mareográfico y por lo tanto advertir la presencia de un tsunami. CARACTERISTICA TSUNAMI OLA COMÚN De 50 a 00 Km Longitud de onda 90 m O. Atlántico 300 m O. Pacífico Velocidad máxima 900 km/hr y más < 00 km/hr Período De 0 a 90 min. < 5 seg. Altura o amplitud Mar adentro Costa Pocos centímetros -30 m < 3 m 6 m Influencia en el fondo Perturba totalmente el fondo Ninguna, sólo en la playa 7..3.- Impacto de tsunami La magnitud de los efectos de un tsunami en áreas costeras, va a depender de una serie de factores físicos y de la existencia o no de emplazamientos humanos. De este modo, a continuación se describen escalas de intensidad de tsunamis, su poder destructor, sus efectos en la costa y daños ocasionados. Escalas de intensidad de tsunamis Para expresar la magnitud de un tsunami diversos autores han creado escalas de grados de intensidad. Inamura en 949 propone una escala en función de la altura de la ola y los daños que estas producen en las áreas costeras. De este modo, el grado de un tsunami m o magnitud es clasificado de acuerdo a lo estipulado en el siguiente cuadro. Escala de Grados de Tsunamis según Inamura. Grado de tsunami m Altura de ola H (metros) Descripción de los daños 0-2 No produce daños. 2-5 Casas inundadas y botes destruidos son arrastrados. 2 5-0 Hombres, barcos y casas son barridos. 3 0-20 Daños extendidos a lo largo de 400 km de la costa. 4 > 30 Daños extendidos sobre más de 500 km a lo largo de la línea costera.
Por su parte, Iida en 963, propone una escala de grados de tsunami, relacionando la máxima altura de subida que alcanza en tierra la ola (runup = R), medida sobre el nivel medio del mar; y la energía de los tsunamis correspondiente a diferentes grados de intensidad. Relación que se ilustra en el siguiente cuadro. Escala de grados de tsunami según Iida. Grado de tsunami m Energía (Erg.) Máxima altura de inundación R (metros) 5.0 25.6 x 0 23 > 32 4.5 2.8 x 0 23 24-32 4.0 6.4 x 0 23 6-24 3.5 3.2 x 0 23 2-6 3.0.6 x 0 23 8-2 2.5 0.8 x 0 23 6-8 2.0 0.4 x 0 23 4-6.5 0.2 x 0 23 3-4.0 0. x 0 23 2-3 0.5 0.05 x 0 23.5-2 0.0 0.025 x 0 23 -.5-0.5 0.025 x 0 23 0.75 - -.0 0.006 x 0 23 0.50-0.75 -.5 0.003 x 0 23 0.30-0.50-2.0 0.005 x 0 23 < 0.30 Posteriormente, Wiegel en 970, combina las escalas propuestas por Inamura y Iida. Como se observa en el siguiente cuadro, adiciona a la escala de Inamura la cota máxima de inundación R, definida por Iida. Como la escala de Iida se extiende desde m = -2 hasta m = 5 y además contiene medios grados, la adaptación de la variable R a la escala de Inamura se presenta con intervalos discontinuos. Escala de grados de tsunami según Inamura y Iida, transcrita por Wiegel Grado tsunami m Altura de la ola H (metros) Cota máxima de inundación R (metros) Descripción de los daños 0-2 -.5 No produce daños. 2-5 2-3 Casas inundadas y botes destruidos son arrastrados. 2 5-0 4-6 Hombres, barcos y casas son barridos. 3 0-20 8-2 Daños extendidos a lo largo de 400 km de la costa. 4 > 30 6-24 Daños extendidos sobre más de 500 km a lo largo de la línea costera.
La altura de la ola H corresponde a la diferencia de nivel entre cresta y valle. Por otra parte, la cota máxima de inundación R, corresponde al lugar de la costa donde los efectos del tsunami son máximos. Con la escala de grados de tsunami descrita, se puede identificar y diferenciar la magnitud de un evento. De este modo, al señalar que la costa de una determinada región ha sido afectada por 0 tsunamis en 400 años, se puede precisar que de los diez tsunamis acontecidos sólo uno fue de magnitud dos (m = 2) y nueve fueron de magnitud cero (m = 0). Además, esta escala permite calificar los tsunamis basándose en documentos y descripciones históricas que hacen referencia a la magnitud de los daños y a la cota máxima de inundación. Nuestro país cuenta con estadísticas desde 562, dichos datos son de gran utilidad para determinar el riesgo de tsunami en zonas costeras y calcular las probabilidades de ocurrencia. Poder destructor de un tsunami La fuerza destructiva del tsunami en áreas costeras, depende de la combinación de los siguientes factores: Magnitud del fenómeno que lo induce. En el caso de ser un sismo submarino se debe considerar la magnitud y profundidad de su foco. Influencia de la topografía submarina en la propagación del tsunami. Distancia a la costa desde el punto donde ocurrió el fenómeno (epicentro). Configuración de la línea de costa. Influencia de la orientación del eje de una bahía respecto al epicentro (características direccionales). Presencia o ausencia de corales o rompeolas, y el estado de la marea al tiempo de la llegada del tsunami. Influencia de la topografía en superficie, incluye pendientes y grado de rugosidad derivado de construcciones, árboles y otros obstáculos en tierra.
Efectos en la costa. La llegada de un tsunami a las costas se manifiesta por un cambio anómalo en el nivel del mar, generalmente se presenta un aumento o recogimiento previo de las aguas; esta última situación suele dejar descubiertas grandes extensiones del fondo marino. Posteriormente, se produce una sucesión rápida y acentuada de ascensos y descensos del nivel de las aguas, cuya altura puede variar entre uno y cuatro metros; sin embargo, se han registrado casos puntuales en que las olas alcanzaron alturas superiores a los 20 metros. La ola de un tsunami acumula gran cantidad de energía; cuando llega a la línea costera, esta ola avanza sobre la tierra alcanzando alturas importantes sobre el nivel medio del mar. La ola y el flujo que le sigue, cuando encuentran un obstáculo descargan su energía impactando con gran fuerza. La dinámica de un tsunami en tierra es bastante compleja y normalmente no predecible; esto se debe a que influyen factores muy diversos como son: el período, la altura de la ola, la topografía submarina y terrestre determinando daños de diversa intensidad. Los efectos de un tsunami son diferentes dependiendo de la duración del período. Con corto período, la ola llega a tierra con una fuerte corriente, y con período largo, se produce una inundación lenta con poca corriente. Por otra parte, mientras mayor sea la altura de la ola, mayor es la energía acumulada; por lo tanto, y dependiendo de la pendiente y morfología del terreno, mayor será la extensión de las áreas inundadas. Al respecto, estudios japoneses han determinado que mientras menor es la pendiente de la ola (razón entre la altura y la longitud de onda ) mayor será la altura máxima de inundación. Por otra parte, las variaciones en las formas y las pendientes de la batimetría submarina cercana a la línea de costa influye directamente en el potencial de energía del tsunami, ocurriendo amplificación o atenuación de las ondas. Así, una costa en peldaños que tenga una plataforma continental escalonada con bruscos cambios de pendiente, hará que la onda de tsunami pierda gradualmente su energía cinética y por tanto potencial, lo anterior debido a los choques sucesivos de la masa de agua con el fondo marino. Las olas van disipando su energía en las paredes con los cambios bruscos de profundidad. En tanto, una costa con topografía de pendientes suaves en forma de rampas en que la plataforma continental penetra suavemente en el mar, permitirá que la energía del tsunami sea transmitida en su totalidad, y por lo tanto, se incrementa el poder destructivo del mismo. Estas son costas de alto riesgo con olas de gran altura que producen inundación. En este caso la pérdida de energía es sólo por roce.
En las bahías puede haber reflexión en los bordes de las costas; en este caso si el período es igual (o múltiplo entero) al tiempo que demora en recorrer la bahía, al llegar la segunda ola puede verse reforzada con un remanente de la primera y aumentar la energía al interior de la bahía, este es el fenómeno de resonancia. Esta condición puede producir la amplificación de las alturas del tsunami al interior de una bahía como ocurre en la bahía de Concepción (SHOA,995). La figura complementaria muestra la forma rectangular de la bahía con 4, 6 kilómetros de largo por,7 kilómetros de ancho, con una profundidad media de 25 metros. En 25 metros de profundidad la velocidad del tsunami es de 5,6 m/segundos o bien 56,3 km/hora, lo que significa que este recorre el largo de la bahía en 5,5 minutos y el ancho en 2,5 segundos. La topografía de las tierras emergidas influye directamente en la penetración del tsunami en superficie. Cuando la pendiente es relativamente fuerte la extensión de la zona inundada no es significativa, en cambio, cuando el terreno es plano o con escasa pendiente, la penetración puede abarcar kilómetros tierras adentro. Daños causados por tsunami. Los daños típicos producidos por tsunami pueden agruparse de acuerdo a los siguientes grupos: a) Daños producidos por el momento del flujo. Los daños producidos por efecto del torque o momento, se originan cuando la masa de agua del frente del tsunami seguida por una fuerte corriente, impacta el espacio construido y su entorno, caracterizado por obras de variadas dimensiones, árboles u otros objetos. En el impacto el tsunami demuestra su tremenda fuerza destructiva, la cual, se refuerza por la colisión de los objetos arrastrados por la corriente. Cuando la masa de agua fluye de vuelta al mar, los escombros arrastrados fortalecen la fuerza del empuje del flujo que irrumpe, causando de este modo un efecto destructivo de las estructuras debilitadas por la primera embestida. En algunas ocasiones la magnitud del momento del flujo es tan alta, que es capaz de arrastrar tierra adentro a barcos de elevado tonelaje. Se debe señalar que los daños originados por esta causa son más severos en las bahías en forma de V, cuando son azotadas por tsunamis de períodos cortos. b) Daños producidos por la inundación. Si el flujo no es de gran magnitud, la inundación hace que flote todo tipo de material que no esté fuertemente ligado a su base en el terreno, como ocurre con casas de madera que no tienen sólidos cimientos. En el caso de una gran extensión de terreno plano, la masa de agua puede encontrar un pasaje hacia el interior y, por diferencias de pendiente, el flujo de agua es
acelerado en ese pasaje originando el barrido de los elementos que se presenten a su paso, como construcciones, estructuras, etc. En estas inundaciones, normalmente personas y animales perecen ahogados; barcos y otras embarcaciones menores atracados en puertos y muelles, pueden ser arrastrados a tierra y depositados posteriormente en áreas distantes a su localización inicial una vez que el flujo ha retrocedido. c) Daños producidos por socavamiento. Los daños originados por socavamiento han sido observados a menudo en las infraestructuras portuarias. Cerca de la costa la corriente del tsunami, remueve el fango y arena del fondo del mar, socavando a veces las fundaciones de las estructuras de muelles y puertos. Si esto ocurre, dichas estructuras caen hacia el mar; como ha ocurrido con algunos muelles sobre pilotes. El colapso de las estructuras puede producirse también cuando el reflujo socava las fundaciones. La inundación que produce el tsunami puede socavar también los cimientos de líneas de ferrocarril o carreteras, originando bloqueos de tráfico y una prolongada demora en el rescate y trabajos de reconstrucción. 7..4.- Tsunamis en la costa de Chile Por ser un país ribereño del Pacífico, la generación de tsunamis en Chile esta asociada a la ocurrencia de grandes terremotos. Lo anterior se explica por la posición geográfica de nuestro territorio, en una costa de subducción (fosa chileno-peruana), donde convergen las placas tectónicas de Nazca y la Placa Americana. Así, nuestro país es una de las regiones de mayor sísmicidad en el mundo, su historia sísmica registra más de 30 sismos de magnitud superior a 7.5 en la escala de Richter. Esta realidad geotectónica convierte a Chile en una zona favorable para la generación de tsunamis. Desde 562 a la fecha, se posee información de 35 tsunamis de origen cercano a nuestras costas, los cuales han generado daños de diversas magnitudes.
El siguiente cuadro muestra la distribución territorial de estos eventos: UBICACION FECHA GRADO m DEL TSUNAMI MAGNITUD SISMO M (Richter) I Región de Tarapacá 24 - - 604 6-09 - 65 0-03 - 68 22-08 - 75 03-07 - 836 3-08 - 868 9-08 - 869 24-08 - 869 09-05 - 877 3 2 4 4 8.4 7.5 7.3 7.5 7.3 8.5 7.3 7.4 8.3 III Región de Atacama - 04-89 26-05 - 85 05-0 - 859 8-2 - 98 0 - - 922 04-05 - 923 3 2 2 3 8.4 7.5 7.6 7.5 8.4 7.0 IV Región de Coquimbo 7 - - 849 06-04 - 943 2-04 - 955 2 7.5 8.3 7. V Región de Valparaíso 08-07 - 730 9 - - 822 25-03 - 87 6-08 - 906 4 2 8.8 8.5 7.5 8.5 VII Región del Maule 0-2 - 928 8.4 VIII Región del Bíobio 28-0 - 562 08-02 - 570 5-03 - 657 23-05 - 75 20-02 - 835 3 3 3 3 3 8.3 8.3 8.0 8.5 8.3 X Región de Los Lagos 6-2 - 575 24-2 - 737 07 - - 837 22-05 - 960 3 3 4 8.5 7.8 8.0 8.4 XI Región Aisén del Gral. Carlos Ibañez del Campo 2 - - 927 7. XII Región de Magallanes y la Antártica Chilena 02 - - 879 07-2 - 949 7.3 7.5 Referencias a algunos de los principales tsunamis que han afectado las costas de Chile: a) El tsunami del 3 de agosto de 868. Fue originado por un violento terremoto, de magnitud 8.5 en la escala de Richter, de cuatro a cinco minutos de duración y cuyo epicentro se localizó en el mar, a los 8º 05' de latitud sur y 7º de longitud oeste, y a 70,3 Km de Arica. Se produjo alrededor de las 7: 5' horas (hora local) del día 3 de Agosto de 868, generando un tsunami, de magnitud (m) 4, de grandes proporciones, con olas que presentaron elevaciones en la costa de aproximadamente 4 metros. (Morales y Cañon, 985).
En Arica, el mar se retiró 22 minutos después del terremoto, dejando a la vista el fondo marino y varados los buques anclados en el fondeadero. Las primeras ondas de tsunami avanzaron sobre la costa, colapsando el muelle y barriendo a las personas que se encontraban en las cercanías para pedir ayuda a la tripulación de los buques varados. Estas fueron dos olas que presentaron una elevación en terreno (runup) de 0 metros. Aproximadamente dos horas después, a las 9: 0' horas (hora local) se presentaron una tercera y cuarta onda de tsunami, las cuales atacaron violentamente la costa, describiéndoselas como murallas de agua de unos 4 metros de altura. En la ciudad, su expansión destructiva llegó hasta la parte baja de la Iglesia Matriz (posterior Iglesia San Marcos). Estas ondas arrastraron a varios buques desde su fondeadero a 852 metros ( milla) enfrente del "Morro", depositándolos sobre el continente. Complementando, se puede citar el caso del "Wateree", barco norteamericano que fue arrastrado aproximadamente 7,4 km. en dirección noreste, y varado a 850 metros de la línea de costa y a unos 70 metros de los cerros, salvando ilesa su tripulación, gracias al fondo plano, con ruedas y doble timón de proa y popa, que permitieron la estabilidad del navío. Esta fotografía fue tomada en dirección norte pocos días después del desastre. Se evidencia la magnitud y la fuerza de arrastre que caracterizó al tsunami de 868. En ella se visualizan los barcos varados "Wateree" en primer plano y "América" al fondo, el primero norteamericano y el segundo peruano. [Fuente: Alvarez, et al, 980] Para 868, la población estimada de la ciudad de Arica era de 0.000 habitantes, y la pérdida de vidas derivadas de la catástrofe fue estimada entre 300 a 350 personas, complementándose con la destrucción generalizada de la ciudad. El terremoto de 868, abarcó todo el norte actual de Chile y el sur del Perú. El tsunami causó estragos en todo el Océano Pacífico, particularmente en Nueva Zelandia, Australia, Samoa, Hawaii, San Pedro en California y Japón. En los puertos nacionales el tsunami presentó diversas magnitudes; en Valparaíso tuvo un efecto reducido mientras que en otros puertos alcanzó grandes proporciones como en: Iquique, Mejillones, Tocopilla, Coquimbo, Constitución, Tomé, Concepción, Talcahuano y Coronel.
b) El tsunami del º de abril de 946. Tsunami generado a gran distancia de las costas de Chile, y el cual afectó a gran parte de la cuenca pacífica oriental. Su origen se debió a un terremoto submarino cuyo epicentro se localizó a unos 48 kilómetros al SE de Unimak, en el archipiélago de las Aleutianas (Alaska, EE.UU). En Chile el tsunami afectó todos los puertos abiertos al océano Pacífico, manifestándose con magnitud (m) 0. Carta de propagación del tsunami del º de Abril de 946. Los mareógrafos ubicados en los puertos de Antofagasta y Valparaíso, fueron las dos estaciones más distantes en que se obtuvieron registros de las ondas. La primera se halla a 2.266 kilómetros del epicentro y el período de la onda que llegó a la costa fue de 20 minutos, mientras que Valparaíso se halla a 2.98 km y el período de la onda fue de 8 minutos. El tiempo de llegada a Valparaíso fue de 8,6 horas.
El tsunami llegó a nuestras costas, después de la medianoche, provocando pánico en la población civil de los puertos afectados. Los informes marítimos registraron entradas y salidas de mar sucesivas, alcanzando niveles superiores a lo normal y que se sucedieron dentro de un período de cinco a 6 minutos, en circunstancias que el período medio entre una pleamar y bajamar en nuestras costas es de seis horas 2 minutos. (S.H.O.A.,995). c) El tsunami del 22 de mayo de 960. Este tsunami corresponde a uno de los más destructivos eventos registrados en el planeta en los últimos años y sus efectos se sintieron en todo el Océano Pacífico. Se produjo aproximadamente a las 5:0 horas del 22 de mayo de 960. Originado por un terremoto de magnitud 8.4 en la escala de Richter, su epicentro fué en el océano y se localizó a los 39º 30' de latitud sur y a los 74º 30' de longitud oeste, frente a la provincia de Valdivia. El tsunami generado fue de magnitud (m) 4, por lo tanto sus efectos fueron devastadores. Las primeras informaciones vinieron de Lebu y se referían a sucesivas olas de tres a cuatro metros de altura que estaban produciendo daños en ese puerto. Poco después comenzaron a llegar noticias que se referían a sucesivas ondas marinas de efectos destructivos en las costas de Valdivia, Puerto Montt, Ancud, Caleta Mansa, Corral, y Puerto Saavedra entre otras. No se puede precisar con exactitud el daño y muertos atribuíbles al tsunami a lo largo de la costa de Chile. Sin embargo, todos los pueblos
costeros entre los 36 y 44 grados de latitud sur fueron destruídos o dañados fuertemente por la acción de las ondas del tsunami y el sismo. La combinación del tsunami y el terremoto produjo en Chile 2.000 muertos; 3.000 heridos; dos millones de damnificados y 550 millones de dólares en daños. El tsunami también afecto distintas localidades costeras del Océano Pacífico, repercutiendo en Hawai, las costas de Japón, Rusia, Nueva Zelandia, Australia. Las alturas de las olas variaron entre 3 metros en las Islas Pitcairn, 2 metros en Hilo, Hawaii; siete metros en varios lugares de Japón y oscilaciones leves en otras áreas. De este modo, Japón que está a más de 7,000 kilómetros del área de generación del tsunami, sufrió 200 pérdidas de vidas y los daños estimados fueron de 50 millones de dólares. Por otra parte, cuantiosa fue la destrucción a lo largo de la costa de los EE.UU., donde los daños ascendieron a 25 millones de dólares. 7..5.- El Sistema de Alarma de Tsunami a) El Sistema Internacional de Alarma de Tsunami del Pacífico El objetivo operacional del Sistema de Alarma de Tsunami del Pacífico (SATP) es detectar y ubicar los terremotos ocurridos en la Región del Pacífico, determinar si ellos han generado tsunami, y proporcionar información del tsunami y alarmas en forma oportuna y efectiva a la población del Pacífico. El SATP es un programa internacional que requiere la participación de las instalaciones sísmicas, de mareas, de comunicaciones y de difusión operadas por la mayor parte de las naciones localizadas alrededor del Océano Pacífico. Las naciones participantes están organizadas bajo la comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI) como el Grupo Internacional de Coordinación para el Sistema de Alarma de Tsunami en el Pacífico (GIC/ITSU). Actualmente integran este grupo los siguientes países: Australia, Canadá, Chile, China, Colombia, Costa Rica, Ecuador, Estados Unidos de América, Federación Rusa, Fiji, Filipinas, Francia, Guatemala, Reino Unido, Indonesia, Islas Cook, Japón, México, Nicaragua, Nueva Zelandia, Perú, República de Corea, República Democrática Popular de Corea, Samoa Occidental, Singapur, y Tailandia.
Estaciones de información del Sistema Internacional de Alarma de Tsunami del Pacífico y los tiempos de propagación de un tsunami desde Honolulú. [Fuente: SHOA, 995] El SATP cuenta con un centro operativo, denominado Centro de Alarma de Tsunami del Pacífico (PTWC), localizado en el Observatorio Magnético y Sismológico de Honolulu (Hawaii), el cual recolecta y evalúa los datos proporcionados por los países participantes, y disemina boletines de alarma informativos respecto la ocurrencia de un sismo importante y la generación posible o confirmada de un tsunami. b) El Sistema Nacional de Alarma de Maremotos (SNAM) En Chile, debido a los devastadores efectos del terremoto y tsunami del 22 de mayo de 960, se puso en evidencia la necesidad de contar con un sistema nacional de alerta temprana en caso de tsunami. Es así como desde 964, el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile (SHOA), es responsable de organizar, dirigir, y controlar un Sistema Nacional de Alarma de Maremoto (SNAM). Su misión es hacer llegar toda la información relacionada con la magnitud y hora estimada de arribo de un tsunami a nuestras costas, a las autoridades civiles, fuerzas armadas y carabineros que estén localizados en los puertos y caletas del litoral; y a su vez, informar al Sistema Internacional de Alarma de Tsunami del Pacífico sobre tsunamis y ondas anormales que tengan origen en las costas de Chile.
El sistema cuenta con una red de estaciones mareográficas enlazadas por el sistema de telecomunicaciones navales; además de las estaciones sismográficas del Servicio Sismológico Nacional (Universidad de Chile). La comunicación se efectúa vía satélite según el esquema. El Sistema Nacional de Alarma de Maremotos (SNAM) Un terremoto grado 6.5 Richter activa el sistema. () Vía satélite, el sismógrafo informa del evento a EE.UU. (2) El procesador de la NOAA envía dos mensajes simultáneos: (2A) Alerta al computador en Chile de un posible Tsunami. (2B) El procesador interroga al mareógrafo sobre cambios en el nivel del mar. (3) El mareógrafo responde. (4) El procesador califica la información y envía una señal de alarma. El Sistema Nacional de Alarma de Maremotos (SNAM) comprende 4 aspectos básicos: Programa Período de Retorno: referido al cálculo de la probabilidad de ocurrencia en el tiempo. Cálculo de Curvas de Seguridad de Inundación en los sectores costeros. Se considera en general la cota de 20 m desde nivel de más alta marea, por ejemplo para Antofagasta se estima una cota de riesgo 3 metros. Sistema local de alerta: determina hora probable de llegada de las olas a través de los registros sismológicos y los registros de mareas Emergencia Social: encargado de educar y coordinar a poblaciones potencialmente amenazadas.
7..6.- Riesgo de Tsunami Los tsunamis se encuentran entre los más terribles y complejos fenómenos físicos, son eventos naturales extremos, poco frecuentes, pero de rápida generación, responsables de numerosas pérdidas de vidas y extensa destrucción en localidades costeras. La constante amenaza de tsunami sobre las costas de nuestro país, toma relevancia al momento de considerar los eventos históricos acontecidos, y al observar la tendencia a localizar residencias permanentes, industrias y variadas obras civiles muy próximas al mar. Urbanización del borde costero. Avda. del Mar, La Serena. Hay diversas formas de reducir el riesgo de tsunami. Una de ellas consiste en estimar la vulnerabilidad de los asentamientos costeros amenazados, para ello se definen áreas potenciales de inundación ante un eventual tsunami, estimación que puede realizarse mediante tres técnicas complementarias: Comportamiento de tsunamis históricos. Modelos teóricos - históricos. Simulación numérica. Se debe considerar que el uso de estas técnicas es complementario, de este modo la combinación de métodos y fuentes de información potencian la certidumbre de los resultados. Por otra parte, las áreas de riesgo identificadas representan el comportamiento de tsunamis históricos, no considerando efectos de roce debidos a la rugosidad del terreno y la densidad de construcciones actuales. Así, los resultados obtenidos son una aproximación de lo que podría suceder en caso de tsunami en determinadas áreas, información básica para definir el umbral entre el riesgo y la seguridad de las comunidades costeras.
a) Área de inundación en función de tsunamis históricos Para identificar una curva de inundación histórica, se debe contar con una serie de antecedentes, relatos y/o fotografías del evento. Esta información debe ser complementada con las características físicas y humanas del área de estudio, la batimetría, la geomorfología costera, altitud, los usos del borde costero y los aspectos urbanos relevantes. Curva de inundación histórica por tsunami en Arica. En la ciudad de Arica han ocurrido de manera cíclica destructores terremotos que han sido generadores de tsunami. Los últimos de mayor magnitud han sido los acontecidos en 868 y 877. Ambos sismos fueron de magnitud 8.5 (Richter) y generaron devastadores tsunamis grado 4 en la escala de Inamura. El cálculo del área de inundación se efectuó en función de antecedentes y fotografías históricas que describen y muestran los efectos de ambos tsunamis, obteniéndose así una serie de datos espaciales de referencia. El siguiente cuadro sintetiza los puntos de control considerados: Tsunami 868 Tsunami 877 En el sector antiguo de la ciudad las olas subieron 0 m por sobre el nivel del mar. Las áreas inundadas llegan hasta los cimientos de la Iglesia Matriz, hoy Iglesia San Marcos. Barcos varados más allá de los arenales. El barco Wateree fue arrastrado aproximadamente 7.4 km desde su fondeadero frente al Morro de Arica, y varado a 850 m de la línea de costa y a sólo 70 m del cerro Chuño. Las olas avanzaban en dirección sur a norte, de tal modo que el morro protegió la ciudad. Las aguas llegaron hasta los cimientos de la iglesia San Marcos. En el sector de Chinchorro las aguas llegaron hasta los cerros. Cuando el mar retrocedió, arrastro la embarcación "Wateree" varada por el tsunami de 868. Los restos fueron depositados a 450 m de la línea de costa. La gran ola subió 65 pies (9,75 m). b) Modelos teóricos basados en antecedentes históricos. La formulación de modelos teóricos basados en variables físicas, y su complementación con antecedentes históricos, como el comportamiento en superficie de un tsunami en determinada región, permiten mejorar el cálculo y la aproximación de sus resultados. Entre otros, el modelo "alturas de inundación de tsunami v/s pendiente playa sumergida", propuesto por Ramírez (993), relaciona la pendiente de varias playas sumergidas con alturas de inundación históricas conocidas, ocurridas
durante el terremoto de 877 que originó un tsunami que afectó principalmente al norte de nuestro país. Este modelo se fundamenta en la determinación del coeficiente de transmisión de energía, el cual permite identificar la magnitud de energía cinética transmitida por un tsunami sobre la línea de costa de determinada área. De esta forma, se puede inferir el comportamiento que la onda presentará en superficie, y por lo tanto, dimensionar las áreas que serán potencialmente afectadas por la inundación. Para espacializar el riesgo de tsunami en la ciudad de Arica, Lagos (997) utiliza éste modelo, para ello realiza un análisis batimétrico en cinco puntos estratégicos de la línea de costa, relacionando coeficientes de transmisión de energía con cotas de inundación derivadas del modelo. Las siguientes figuras presentan la configuración batimétrica de la bahía de Arica. Se puede apreciar que las menores profundidades predominan en el sector norte de la bahía, aumentando gradualmente la profundidad en dirección sur. Modelo digital batimétrico frente a la ciudad de Arica
Localización perfiles batimétricos frente a la ciudad de Arica El estudio batimétrico concluye, que la energía transmitida por la onda de tsunami se traspasa casi en un 00% desde los 0 km hasta 2 km mar adentro frente a la ciudad de Arica. Apareciendo graduales efectos de roce del fondo marino desde los 2000 m hasta la línea de costa. De este modo, se evidencia que la plataforma continental se presenta como una rampa que potencia el traspaso de energía de la onda de tsunami. Las siguientes imágenes modelan el área de inundación y definen el comportamiento aproximado que habría tenido el tsunami de 877 sobre el borde costero de la ciudad de Arica.
Área de inundación por tsunami en Arica Modelo digital de elevación 3D y curva de inundación por tsunami en Arica
c) Área de inundación en base a simulación numérica Se debe considerar que la simulación numérica de un tsunami se sustenta en una serie de antecedentes físicos, los cuales son complementados con registros técnicos e históricos que permiten mejorar la precisión de la simulación. La simulación puede realizarse matemáticamente de forma manual o utilizando un software computacional, lógicamente ésta última opción maneja ingentes volúmenes de información, acelerando y optimizando los resultados. El SHOA elabora en la actualidad cartas de inundación en caso de tsunami a partir de simulaciones numéricas realizadas en un software, las cuales, de manera general, consideran los siguientes factores: Procedencia del frente de onda (punto epicentral más común registrado por la historia sísmica). Profundidad del área submarina próxima a la costa (es importante porque controla el tiempo de llegada y la altura de la ola). Altura de la ola (a partir de diagramas de refracción que permiten calcular la amplitud y el tiempo que demora el frente de onda en llegar a la costa). La morfología litoral y submarina. De este modo el SHOA elabora un mapa de inundación por tsunami en Arica, donde se determina que, si se produce un terremoto en Arica grado 8.5 Richter (la gente no puede mantenerse en pié), el tsunami demoraría entre 0 a 25 minutos en desarrollar su efecto en la zona norte y centro de la ciudad. La inundación alcanzaría cotas de 5 a 7.5 metros sobre el nivel medio del mar entre el valle de Chacalluta y el Chinchorro, de 7.4 a metros entre el Chinchorro y el puerto, y de 5 a 7.5 metros entre el puerto y caleta la Lisera. Infografía mapa de inundación de Arica, SHOA
Por otra parte, Mardones et al (996) determinan Áreas de inundación marina por tsunami en Concepción. Para ello consideraron los siguientes factores: procedencia del frente de onda desde el SO de la región de Concepción, (que es el punto epicentral más común registrado por la historia sísmica), estimación de la altura de la ola (8 a 2 metros) para un tsunami grado 3 (previamente calculada por otros investigadores), la morfología litoral que es muy irregular debido a la existencia de bahías, la morfología submarina con la presencia del cañón del Biobío que distorsiona fuertemente la entrada de la ola a tierra firme, las condiciones topográficas de las llanuras litorales bajas lo que favorece una mayor inundación. El tiempo estimado para la llegada de la ola a la costa fue calculado en 60 minutos, si la fuente se encuentra a más de 80 kilómetros de la costa, éste sería el tiempo máximo que se dispone para alertar a la población. De acuerdo a lo anterior, Mardones et al concluyen que los sectores más amenazados son los pantanos litorales y las áreas próximas, las llanuras aluviales y las terrazas inferiores hasta aproximadamente 2 kilómetros de la desembocadura de los ríos, las llanuras costeras desprovistas de cordones litorales o dunarios de altura superior a la altura de la ola prevista. Para el puerto de San Vicente, que es una zona donde se concentran las más grandes industrias de la región se esperan olas con alturas cercanas a los 6 metros; como existen amplias áreas con llanuras topográficamente inferiores a esta altitud, se ha estimado que éste es uno de los sectores de más alto riesgo. Respecto el riesgo de tsunami es interesante conocer los trabajos realizados por Novoa, J. et al (993) en la zona de Coquimbo y por la ONEMI (986) en la VIII Región.