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IMPACTOS GEOMORFOLÓGICOS EN LAS COSTAS DEL

PACÍFICO COLOMBIANO DEBIDOS A SISMOS Y MAREMOTOS

COMO INSUMOS PARA LA PLANEACIÓN COSTERA

JUAN FELIPE PANIAGUA ARROYAVE

UNIVERSIDAD EAFIT

ESCUELA DE INGENIERÍAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

2009

IMPACTOS GEOMORFOLÓGICOS EN LAS COSTAS DEL

PACÍFICO COLOMBIANO DEBIDOS A SISMOS Y MAREMOTOS

COMO INSUMOS PARA LA PLANEACIÓN COSTERA


Proyecto de Grado presentado como requisito para optar al grado de

Ingeniero Civil

Asesor: IVÁN D. CORREA

Ingeniero Geólogo, Universidad Nacional, Colombia

PhD en Geología Marina, Université Bourdeaux I, Francia

MEDELLÍN

UNIVERSIDAD EAFIT

ESCUELA DE INGENIERÍAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

2009

Nota de aceptación

_______________________________

Prof. Iván D. Correa, PhD

Presidente del Jurado

_______________________________

Jurado

_______________________________

Jurado

Medellín, 7 de octubre de 2009

A mi padre Juan, mi promotor incansable.

A mi hermana Juliana y mi hermano Miguel, que comparten su

crecimiento conmigo.

A mi madre Ligia, mi eterna inspiración

AGRADECIMIENTOS

Al Profesor Iván Correa del Departamento de Geología de la Universidad EAFIT,

quien suscitó en mí el interés por los asuntos costeros el país y me guió en el

desarrollo del proyecto.

A la Profesora Ana Beatriz Acevedo y los Profesores Julián Vidal y Juan Hernando

Cadavid del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad EAFIT, prestos a

servir para el buen término del mismo.

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN .................................................. ¡Error! Marcador no definido.

2 OBJETIVOS .......................................................... ¡Error! Marcador no definido.

2.1 Objetivo General ................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

2.2 Objetivos Específicos ........................................................... ¡Error! Marcador no definido.

3 MARCO TEÓRICO ............................................... ¡Error! Marcador no definido.

3.1 Procesos Tectónicos ............................................................ ¡Error! Marcador no definido.

3.2 Tectónica de Placas .............................................................. ¡Error! Marcador no definido.

3.3 Terremotos ............................................................................. ¡Error! Marcador no definido.

3.3.1 Origen de los Terremotos ................................................ ¡Error! Marcador no definido.

3.3.2 Ondas sísmicas ................................................................. ¡Error! Marcador no definido.

3.3.3 Magnitud e Intensidad de los Terremotos ...................... ¡Error! Marcador no definido.

3.4 Tsunamis ................................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

3.4.1 Origen de los tsunamis .................................................... ¡Error! Marcador no definido.

3.4.2 Características de los tsunamis ...................................... ¡Error! Marcador no definido.

3.4.3 Efectos destructivos de los maremotos ......................... ¡Error! Marcador no definido.

3.4.4 Efectos hidrodinámicos de los tsunamis: evidencias sedimentarias de su

ocurrencia ...................................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

4 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN SOBRE TSUNAMIS EN EL PACÍFICO

PANAMEÑO Y ECUATORIANO. ................................ ¡Error! Marcador no definido.

4.1 Generalidades........................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

4.2 Eventos ocurridos durante el siglo XX ............................... ¡Error! Marcador no definido.

5 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN SOBRE TSUNAMIS EN EL PACÍFICO

COLOMBIANO. ........................................................... ¡Error! Marcador no definido.

5.1 Consecuencias de los Tsunamis ........................................ ¡Error! Marcador no definido.

5.1.1 Caso ilustrativo: San Andrés de Tumaco, diciembre 12 de 1979¡Error! Marcador no

definido.

5.1.2 Tsunamis como agentes de cambio en la línea de costa: mirada al litoral de San

Andrés de Tumaco ........................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

5.2 Paleoeventos ocurridos en el Litoral Pacífico Colombiano¡Error! Marcador no

definido.

5.3 Acciones ante los tsunamis ................................................. ¡Error! Marcador no definido.

5.3.1 Estado del arte de la investigación en tsunamis. .......... ¡Error! Marcador no definido.

5.3.2 Planeación y Diseño ante tsunamis ................................ ¡Error! Marcador no definido.

5.3.3 Avances en el Litoral Pacífico de Colombia ................... ¡Error! Marcador no definido.

6 CONCLUSIONES ................................................. ¡Error! Marcador no definido.

7 RECOMENDACIONES ......................................... ¡Error! Marcador no definido.

8 REFERENCIAS ..................................................... ¡Error! Marcador no definido.

LISTA DE FIGURAS

Figura 3-1: Entrada de datos, salida de datos y uso de la tectónica (modificado de Keller y

Pinter, 2002). ...................................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 3-2: Límites entre placas tectónicas (modificado de http://rincongeologico.iespana.es/)

............................................................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

Figura 3-3: Ubicación del foco de un terremoto (modificado de Skinner et al., 1999). ..... ¡Error!

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Figura 3-4: Ondas propagadas en un terremoto (modificado de Keller y Pinter, 2002). ... ¡Error!


Figura 3-5: Ondas de cuerpo (P y S) (modificado de Keller y Pinter, 2002).¡Error! Marcador no

definido.

Figura 3-6: Ondas de superficie (Love y Rayleigh) (modificado de Keller y Pinter, 2002). ¡Error!


Figura 3-7: Esquema del fenómeno tsunami debido a terremotos submarinos. ............... ¡Error!


Figura 3-8: Generación de registros sedimentarios de tsunamis en zonas costeras: 1) Suelo

inalterado; 2) Subsidencia e inundación debido a tsunami; 3) Depositación de sedimentos

sobre el suelo hundido (Lagos y Cisternas, 2004). ....................... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 3-9: Diferencias en la profundidad del flujo, distancias de inundación y transporte de

sedimentos para (A) Tsunamis, y (B) Tormentas costeras (modificado de Morton et al., 2007)


Figura 3-10: Modelo tridimensional de la Bahía Mejillones, Chile, realizado a partir de la

batimetría y geomorfología (en Le Roux y Vargas, 2005). Este tipo de modelos son insumo

para la modelación numérica de arribo de tsunamis. ................... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 4-1: Tsunamis ocurridos en las costas ecuatorianas (tomada de INOCAR, 2009). ¡Error!


Figura 4-2: Principales maremotos registrados en el Pacífico panameño (mapa tomado de

http://www.geology.com/) ................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

Figura 4-3: Principales maremotos registrados en el Pacífico ecuatoriano.¡Error! Marcador no

definido.

Figura 5-1: Registro del tsunami de 1979 obtenido en Esmeraldas, Ecuador, mostrando la

fase de marea de bajamar (tomado de Pararas-Carayannis, 1980, asimismo en Quiceno y

Ortiz, 2001) ......................................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-4: Epicentro y fuente del tsunami del terremoto del 12 de diciembre de 1979

(Soloviev et al., 1992). ....................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-5: Dirección y longitud de ruptura de los tsunamis de 1942, 1958 y 1979 (Quiceno y

Ortiz, 2001) ......................................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-2: Ubicación del Terremoto del 12 de diciembre de 1979 (tomado de USGS, 2008)


Figura 5-3: Principales maremotos registrados en el Pacífico colombiano (mapa tomado de

http://www.geology.com/) ................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-6: Efectos destructivos del tsunami de 1979 en la población de Tumaco, Colombia


Figura 5-7: Efectos destructivos del terremoto de 1979 en la población de Tumaco, Colombia







(tomado de http://www.cccp.org.co/ ) ................................................ ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-11: Efectos destructivos del terremoto de 1979 en la población de Tumaco,

Colombia (tomado de http://www.cccp.org.co/) ................................ ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-12: Efectos destructivos del terremoto de 1979 en la población de Tumaco,

Colombia ............................................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-13: Mapa esquemático de las islas del municipio de Tumaco antes del evento de

1979 y en la actualidad. .................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-14: Comparación de la población de Pasacaballos, al norte del cordón litoral del río

Patía, mostrando los efectos de la erosión (Montagut, 1998). ..... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-15: Ruinas del antiguo San Juan de la Costa (Montagut, 1998).¡Error! Marcador no

definido.

Figura 5-16: Ubicación de las perforaciones del estudio realizado por el OSSO (2008). .. ¡Error!


Figura 5-17: Ejemplo de muestra para análisis sedimentológico tsunamigénico (OSSO, 2008)


Figura 5-18: Diferentes disciplinas y tópicos en relación con la reducción del riesgo por

tsunami, con sus respectivas materias en las cuales se ha realizado algún tipo de

publicación (modificado de Keating, 2006) .................................... ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-19: Mapa de inundación (altura y extensión horizontal de inundación) de un tsunami

similar al ocurrido el 12 de diciembre de 1979 (tomado de Quiceno y Ortiz, 2001) .......... ¡Error!


Figura 5-20: Mapa de inundación por tsunami en el municipio de Tumaco si el tsunami de

1979 hubiese ocurrido en marea alta. Las áreas sin color son aquéllas que no alcanzan a ser

cubiertas por agua ............................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-21: Imagen tomada de la cartilla de prevención ante tsunamis “Ola Tsunami” del

Ministerio de Defensa Nacional, Dirección Nacional Marítima de Colombia y el Centro de

Control de Contaminación del Pacífico (MinDefensa et al., 2001) ¡Error! Marcador no definido.

Figura 5-22: Mapa de inundación del municipio de Tumaco (DIMAR, 2003)¡Error! Marcador no

definido.

LISTA DE TABLAS

Tabla 4-1: Recopilación de Tsunamis ocurridos en la Costa Pacífica de Panamá y Ecuador en

el siglo XX. ....................................................................................................................................... 19

Tabla 5-1: Recopilación de Tsunamis ocurridos en la Costa Pacífica de Colombia durante el

siglo XX. ........................................................................................... ¡Error! Marcador no definido.3

RESUMEN

La dinámica interna de nuestro planeta se manifiesta de diversas maneras. Una de ellas

corresponde al movimiento de las placas de la corteza terrestre sobre la astenósfera, que es

estudiado por la tectónica de placas. En una escala de tiempo cercana, puede llamarse también

neotectónica de placas, y es la encargada del estudio de la evolución de las formas de la litósfera

en una ventana histórica de tiempo.

El estudio de la neotectónica de placas resulta relevante por la manera en la cual sus fenómenos

asociados, a saber terremotos, afectan a las poblaciones. Muchos de estos eventos causan daños

y muertes, y es necesario que las poblaciones se preparen para enfrentarlos minimizando las

pérdidas.

Los tsunamis son eventos de gran energía que pueden derivarse de terremotos, y su manifestación

causa estragos importantes en las costas afectadas, arrasando con lo que esté a su paso. En el

registro de Colombia se cuentan cinco tsunamis durante el siglo XX en la zona del Litoral Pacífico,

así como varios sucesos propuestos por investigaciones sobre el tema, en años anteriores al

registro histórico.

Para alcanzar una comprensión adecuada del fenómeno tsunami, considerar magnitudes,

inundaciones, recurrencia, entre otros aspectos, es preciso ampliar la ventana de conocimiento de

ocurrencia de los fenómenos. Esto implica la búsqueda en el registro sedimentológico de

parámetros que permitan evidenciar tsunamis antiguos. Son utilizados para esto bioindicadores de

paleotsunamis (foraminíferos y diatomeas), suelos enterrados y anomalías en las secuencias de

sedimentos.

El conocimiento obtenido del registro de tsunamis se utiliza para la comprensión de la amenaza de

una zona litoral particular. A partir de esta amenaza puede evaluarse la planificación y el desarrollo

de las poblaciones costeras, así como establecer políticas para enfrentar las consecuencias de

fenómenos tan importantes.

ABSTRACT

The internal dynamic of our planet manifests itself in several ways. One of them is linked to plates’

movement over the astenosphere, which is studied by plate tectonics. In a short-term time scale this

is also called plate neotectonics, which deals with the lithosphere shape evolution in a historic

knowledge window.

Neotectonic study is relevant because of how the associated phenomena (earthquakes) affect

towns and the people that live there. Many of these events cause damage and death; hence it is

most important that the population prepares itself through careful planning so that losses are

minimized.

Tsunamis are earthquake-derived high energy events. Their manifestation cause important impacts

in affected littoral environments, razing everything on their way. In the twentieth century five

tsunamis have been recorded in the Colombian Pacific Coast, as well as other several paleo-events

proposed by a number of investigations.

In order to reach an adequate tsunami comprehension (as magnitudes, flooding levels, phenomena

recurrence, etc) it is of most importance to broaden the knowledge frame of the event occurrences.

This involves the searching for palaeo-tsunami evidence parameters within sediment records, such

as bio-indicators (foraminifera and diatoms), buried soils and sedimentary anomalies.

Tsunami records are used to reach an adequate comprehension of the hazards that may affect a

particular littoral zone. Adequate planning, development and catastrophic management Govern

policies may be created through the establishment of seismic risks in a particular area.

Impactos geomorfológicos en las costas del pacífico colombiano debidos a sismos y maremotos…

Proyecto de Grado – Prof. Iván D. Correa, PhD


Pregrado en Ingeniería Civil – Área de Ciencias del Mar Universidad EAFIT, Colombia Página 1

1 INTRODUCCIÓN

La Costa Pacífica de Colombia, con 1,600 km de longitud, es la más extensa de las dos costas del

País. Su situación socioeconómica actual se caracteriza por el desarrollo precario de sus

poblaciones, la falta de oportunidades, la corrupción y el azote de la violencia, todos aspectos que

frenan las iniciativas reformadoras. A pesar de contar con recursos minerales importantes, dos

puertos esenciales para la economía nacional y una potencialidad envidiable, es mucho lo que

queda por hacer para lograr el desarrollo sustentable en la región.

Geológicamente, la Costa Pacífica se ubica en la zona de convergencia de las placas tectónicas de

de Nazca y Suramérica, caracterizada por una actividad sísmica elevada y generadora de tsunamis

(maremotos) que han impactado severamente las poblaciones costeras. Un ejemplo de lo anterior

se relaciona con el sismo de diciembre 12 de 1979, cuyo epicentro fue registrado en el Océano

Pacífico, al frente del país vecino del Ecuador. Por diversas circunstancias que se consignarán

más adelante, la población de Tumaco sólo fue inundada en proporciones menores, pero otras

poblaciones, como San Juan de la Costa, (50 km al Norte de la Bahía de Tumaco) no contaron con

tal suerte y fueron arrasadas completamente por este maremoto. Numerosos ejemplos de

terremotos generadores de tsunamis (terremotos tsunamigénicos) se encuentran también en las

costas de Panamá y Ecuador, hecho que señala el carácter regional de estos fenómenos,

característicos de las zonas de subducción.

En el contexto anterior, es prioritario profundizar en el conocimiento de los aspectos básicos y

aplicados de los maremotos, paso indispensable para evaluar las amenazas y riesgos geológicos y

configurar las respuestas más adecuadas para mitigar o anular en los posible sus impactos. Entre

las preguntas a considerar se encuentran, entonces:

a) ¿Cuáles han sido las características de estos eventos? (profundidades del hipocentro,

ubicación de los epicentros, magnitudes de los sismos generadores, altura de olas), entre

otras)

b) ¿Cuáles han sido sus consecuencias e impactos sobre las poblaciones afectadas?

c) ¿Qué acciones es necesario tomar para enfrentar estos fenómenos de manera eficiente?





2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo General

2.1.1 Como introducción general a la problemática, de los tsunamis, documentar

sus principales características y efectos en las áreas de la Costa Pacífica

de Ecuador, Colombia y Panamá.

2.2 Objetivos Específicos

2.2.1 Presentar una introducción general de los conceptos relacionados con los

tsunamis.

2.2.2 Recopilar información sobre los sismos y maremotos en el Litoral Pacífico

Colombiano, incluyendo fechas, ubicación, magnitud, efectos e impactos

geomorfológicos asociados.

2.2.3 Proponer, a partir de la recopilación realizada, sitios de estudio de

paleotsunamis en el Litoral Pacífico colombiano.





3 MARCO TEÓRICO

3.1 Procesos Tectónicos

Desde el punto de vista geológico, el término Tectónica se refiere a los procesos, estructuras y

formas del terreno asociados con la deformación de la corteza terrestre. En este contexto, la

Tectónica estudia el origen y evolución de las estructuras terrestres a través del tiempo (Keller y

Pinter, 2002).

Cuando se estudian escalas de tiempo de la mayor significación para la sociedad (periodos

históricos) se usa también el término Neotectónica, cuyo interés se centra en periodos de tiempo

que van desde algunas décadas hasta varios cientos de años, tiempos para los cuales están

planeados los edificios y obras de infraestructura más importantes (Pinter, 1996; Keller y Pinter,

2002).n Sin embargo, la comprensión de los fenómenos relacionados con la generación y

ocurrencia de los tsunamis precisa de “ventanas” de observación muy amplias, de, por lo menos,

varios miles de años.

Es prioritario para las disciplinas de la Ingeniería Civil comprender los fenómenos capaces de

producir catástrofes. En este contexto, el estudio de los efectos de los procesos tectónicos se

centra en la comprensión de los grandes terremotos, fenómenos catastróficos por excelencia, con

impactos que es necesario comprender para encontrar las mejores maneras de minimizar las

pérdidas de vidas y los daños a propiedades, entre muchos otros de sus efectos adversos (Keller y

Pinter, 2002).

La investigación en tectónica provee información de gran relevancia para la planeación, sobre

aspectos como los usos específicos del suelo, la mejora de los códigos de diseño y construcción

de edificaciones, y la elaboración de los mapas de amenaza para reducir los impactos de

terremotos e impactos asociados, incluyendo a los maremotos en muchas ocasiones. Esto se logra

luego de mediciones y observaciones sobre fotografías aéreas, mapas topográficos, siempre

acompañadas con un trabajo riguroso de campo que permita comprobar las hipótesis de trabajo y

plantear interrogantes cada vez más profundos (Keller y Pinter, 2002).

En la figura 3-1 se ilustra la información que se computa en el estudio de la tectónica, los datos

obtenidos de su estudio y el uso para la sociedad:





Figura 3-1: Entrada de datos, salida de datos y uso de la tectónica (modificado de Keller y Pinter, 2002).

3.2 Tectónica de Placas

La corteza terrestre se encuentra afectada por procesos que ocurren en el interior de la Tierra, los

cuales producen estructuras variadas. La litósfera (la capa exterior de la Tierra, corteza y manto

superior), es mucho más rígida y fuerte que las capas más profundas. Su espesor varía de

decenas de kilómetros para las cuencas oceánicas, hasta unos 100 km en las ubicaciones

continentales (Skinner y Porter, 1995; Skinner et al., 1999; Keller y Pinter, 2002).

La litósfera se encuentra dividida en varios pedazos (llamados placas litosféricas o placas

tectónicas) que pueden comprender continentes y cuencas oceánicas en conjunto, o cuencas

oceánicas solas. Estas placas tienen entre sí movimientos relativos, que se dan sobre la

astenósfera, caracterizada como una capa de flujo plástico, de alta temperatura, más o menos

continua (Keller y Pinter, 2002)

El deslizamiento y movimientos relativos entre las placas tectónicas ocurren a lo largo de fracturas

o zonas de fracturas, llamadas fallas geológicas. Las causas de la mayoría de los terremotos son

los movimientos imprevistos a lo largo de las fallas (Skinner y Porter, 1995; Skinner et al., 1999;

Keller y Pinter, 2002).





Los límites de placas corresponden a zonas importantes de falla, y son clasificados, según su

forma y funcionamiento, en tres tipos básicos: denominados divergentes, convergentes y

transformantes. Las fallas divergentes (figura 3-2 A) ocurren en los lugares donde las placas se

separan entre sí, en cuyo caso se forma nueva corteza a partir de la roca fundida que sale por la

falla. Las fallas convergentes (figuras 3-2 B y 3-2 C) aparecen cuando una placa se hunde con

respecto a otra en las zonas conocidas como zonas de subducción. Por otro lado, las fallas

transformantes ocurren cuando una placa se desliza con respecto a otra. El desplazamiento de

espacios en zoans de falla divergentes genera fallas transformantes (figura 3-2 D) (Pinter, 1996;

Keller y Pinter, 2002).

3.3 Terremotos

3.3.1 Origen de los Terremotos

Según la Teoría del Rebote Elástico, si las superficies de las fallas son rugosas y las placas

rocosas adyacentes no se deslizan fácilmente o no logran deslizarse, ambas placas de roca se

doblan. Al hacerlo, almacenan energía elástica, que es posteriormente liberada en forma de ondas

mecánicas en el momento en que “rebotan” e intentan recuperar rápidamente su forma inicial

cuando finalmente se deslizan (Skinner y Porter, 1995; Skinner et al., 1999; Keller y Pinter, 2002).

El estudio de los terremotos es necesario para comprender sus efectos y minimizar los daños

asociados. Asimismo, permite precisar la composición de las capas que forman la estructura

interna de la Tierra a partir de su comportamiento ante los sismos (Skinner et al., 1999). Es

necesario, precisar el alcance de sus consecuencias, incluyendo, entre otros aspectos, las

elevaciones o hundimientos del terreno y el transporte de sedimentos debido a fenómenos

secundarios (tsunamis, p.ej.), entre otros. Para las zonas costeras, este tipo de efectos conllevan

ascensos y/o descensos relativos del nivel del mar, con consecuencias de primer orden sobre la

dinámica costera y la evolución de las aéreas ocupadas, incluyendo la generación de maremotos

(Correa et al., 2002).

Durante un terremoto, la energía es liberada inicialmente en el llamado foco del terremoto. En

tanto que la mayoría de los terremotos se dan a partir del deslizamiento de las placas, el foco

puede ser una región de ésta de varios kilómetros de largo (Skinner et al., 1999).





Es por ello que, para identificar la posición del origen del sismo se ubica, en primer lugar, el sitio

sobre la superficie ubicado verticalmente arriba del foco, llamado epicentro. Así, para describir el

origen de un terremoto se da la ubicación en coordenadas del epicentro y la profundidad del foco

(o hipocentro) (figura 3-3) (Skinner y Porter, 1995; Skinnert, Porter et al., 1999; Keller y Pinter,

2002)

Figura 3-2: Límites entre placas tectónicas (modificado de http://rincongeologico.iespana.es/)

Placa 1 Placa 2

Corteza Oceánica

Valle Rift

Cresta Oceánica

Falla Divergente

Litósfera

Astenósfera

Falla Convergente (Subducción)

Falla Convergente (Colisión)

Falla Transformante

Astenósfera

Astenósfera

Astenósfera

LItósfera

LItósfera

Corteza oceánica

Placa 1 Placa 2

Zanja Oceánica

Corteza continental

Placa 1 Placa 2

Corteza continental

Placa 1 Placa 2

Falla Transformada

Corteza continental





Figura 3-3: Ubicación del foco de un terremoto (modificado de Skinner et al., 1999).

3.3.2 Ondas sísmicas

Las ondas sísmicas liberadas producen disturbios elásticos en el medio y, a menos que el límite

elástico sea sobrepasado, no producen deformaciones permanentes en la roca, por lo cual no

dejan registros a su paso. Es por lo anterior que las ondas sísmicas han de ser registradas

mientras todavía se encuentran en movimiento, es decir, durante el terremoto. Para ello se han

instalado alrededor del mundo diversos artefactos llamados sismógrafos cuya función detectar los

movimientos del terreno asociados (causados) por el paso de las ondas sísmicas (Skinner et al.,

1999, Keller y Pinter, 2002).

Existen varios tipos de ondas sísmicas, que pueden agruparse en dos familias principales:

a) Ondas de cuerpo, que viajan en todas direcciones a través del interior de la Tierra

b) Ondas de superficie, que se asemejan a las olas del océano que viajan sólo en la

superficie del mismo (Skinner et al., 1999; Keller y Pinter, 2002).

Las ondas de cuerpo producen cambios en la roca de dos maneras: a) esfuerzos alternados de

tracción – compresión que actúan en la dirección de la onda; b) deformaciones por flexo-torsión.

Epicentro

Foco

Falla

Onda Love





Figura 3-4: Ondas propagadas en un terremoto (modificado de Keller y Pinter, 2002).

Figura 3-5: Ondas de cuerpo (P y S) (modificado de Keller y Pinter, 2002).

Figura 3-6: Ondas de superficie (Love y Rayleigh) (modificado de Keller y Pinter, 2002).

Las ondas de cuerpo de tracción – compresión, dada su velocidad de expansión a través de la

roca (8 a 12 km/s aproximadamente), son las primeras en ser registradas por los sismógrafos Es

por esto que son llamadas ondas P (primarias) (Skinner y Porter, 1995; Skinner et al., 1999; Keller

Epicentro

Onda Rayleigh

Onda Compresiva (P)

Frentes de onda

Falla

Onda de Corte (S)

Foco: centro de liberación de energía

Material sin afectación

Dirección de propagación Onda Primaria (P)

Onda Secundaria (S)

Onda Love

Onda Rayleigh

A

B

C

D

E





y Pinter, 2002). Estas ondas generan vibración de las partículas en la dirección del movimiento

(figura 3-6 B)

Las ondas de cuerpo que causan cambios de flexo – torsión en la roca son llamadas ondas de

corte. Cada partícula del material que sufre deformaciones por este tipo de ondas es desplazada

de manera perpendicular a la dirección de la propagación de la onda, tanto en el plano horizontal

como en el vertical. Estas ondas tienen la característica de ser rechazadas por el núcleo de la tierra

y su. velocidad es menor a la de las ondas P (4 a 8 km/s aproximadamente), por lo cual son

registradas como ondas secundarias (ondas S) (Skinner y Porter, 1995; Skinner et al., 1999;

Keller y Pinter, 2002) (figura 3-6 C).

Las ondas que más daño causan a las estructuras son las ondas de superficie, más lentas que

las de cuerpo. Las ondas de superficie se dividen en ondas Love (figura 3-6 D), de movimiento

complejo horizontal del suelo (oscilaciones en el plano horizontal); y ondas Rayleigh, que originan

movimientos de rotación elíptica en el sentido contrario al movimiento (Keller y Pinter, 2002) (figura

3-6 E).

3.3.3 Magnitud e Intensidad de los Terremotos

Para expresar la magnitud de un sismo se usa comúnmente la denomina escala de Richter (M),

que se obtiene a partir de las amplitudes de las ondas registradas en los sismógrafos. Sin

embargo, hoy en día se utiliza una escala más natural en su concepción física y cuantitativa, y

llamada escala de magnitud de momento (Mw). Esta nueva escala se basa en el llamado

momento sísmico (MO), de unidades N-m, definido como (Keller y Pinter, 2002):

,

donde S es la pendiente promedio de la falla donde se produjo el terremoto, A el área (en m2) del

plano de falla, y µ el modulo de corte de la roca (aproximadamente 3’000,000 tf-m2 para la corteza

terrestre).

En la práctica, la magnitud de momento sísmico se calcula a partir de los registros de los

sismógrafos, de los cuales se obtiene el ángulo y el área de la falla. Así, la magnitud de momento

se determina mediante la expresión (Keller y Pinter, 2002):

Unidades SI [N-m]





3.4 Tsunamis

3.4.1 Origen de los tsunamis

Los tsunamis son una cadena de ondas progresivas gravitacionales, generadas en una cuenca

oceánica a partir de levantamientos/hundimientos verticales de la columna de agua. El término

“tsunami”, de origen japonés, significa “gran ola del puerto” (Soloviev, 1980; DIMAR, 2003; Chunga

y Langarano, 2005).

Las causas de los tsunamis son, entre otras: (Soloviev, 1980; DIMAR, 2003; Chunga y Langarano,

2005):

• Terremotos submarinos, generalmente con una intensidad mayor a 6.5 en la escala de

Richter. (aproximadamente el 96% de ocurrencia), causantes de levantamientos o

hundimientos súbitos del suelo de la corteza oceánica.

• Erupciones volcánicas submarinas (3% de ocurrencia).

• Movimientos de masa (deslizamientos) en el talud continental (0.8% de ocurrencia).

• Cualquier otro fenómeno que puede producir olas debido a disturbios en la superficie del

océano, como el choque de un meteorito, explosiones nucleares en el fondo del mar,

o flujos de lava hacia el océano.

3.4.2 Características de los tsunamis

Las ondas de los tsunamis poseen gran cantidad de energía y pueden desplazarse a velocidades

cercanas a los 800 km/h (figura 3-7). Debido a que sus longitudes de onda pueden superar los 100

km, los tsunamis pasan desapercibidos en alta mar, donde sus alturas alcanzan valores entre

pocos centímetros y el metro (Soloviev, 1980).





Figura 3-7: Esquema del fenómeno tsunami debido a terremotos submarinos.

(Modificado de http://www.tsunamis.com/)

Sin embargo, cuando las olas de maremoto se acercan a la franja litoral, los procesos físicos de

asomeramiento (principalmente los relacionados con la refracción de las ondas y el aumento de

Situación normal

Evento sísmico

Evento sísmico

Propagación

Inundación costera Superposición ondas

primarias

Ola de reflujo

Ola de inundación

Reducción de velocidad

Hundimiento

Elevación

�� = � �� ∗ � [�]

Epicentro del terremoto

Epicentro del terremoto

Falla





sus alturas en aguas someras) determinan la formación de zonas de rompientes de cientos de

metros de amplitud y olas con alturas de rompiente extremas, estimadas en 20 m en algunos

casos, (Soloviev, 1980; DIMAR, 2003).

El riesgo debido a los maremotos en un sitio particular depende de las condiciones topográficas

de la costa y de la plataforma continental. Bajos gradientes topográficos de la Plataforma

continental contribuyen a la atenuación de la energía “mar adentro” y a la ruptura de las olas a

distancias mayores de las zonas de playa, por ejemplo. Altos gradientes topográficos, i.e., aguas

profundas en las cercanías del litoral, promueven la ruptura de las ondas tsunami más cerca de las

zonas de playa, maximizando sus impactos sobre la infraestructura y morfología costera. El daño

debido a los tsunamis es generalmente en las zonas de bahías y playas, donde puede destruir

botes, puertos y edificios, sin olvidar que también han causado tremendos daños en los

ecosistemas en la plataforma somera: arrecifes de coral, islas barreras, pantanos de manglar, entre

otros (Soloviev, 1980).

3.4.3 Efectos destructivos de los maremotos

Los efectos destructivos de los tsunamis se relacionan principalmente con los siguientes factores

(Soloviev, 1980):

• Efectos hidrostáticos, que incluyen el levantamiento y el arrastre de algunas estructuras

ligeras.

• Efectos hidrodinámicos, que causan la destrucción y el desplazamiento de edificios, así

como el arrastre de tierra vegetal y sedimentos, con la consecuente erosión de las playas.

• Efectos del impacto de objetos contenidos en la aguas, tanto los que flotan como

aquellos arrastrados por el fondo.

Todos estos efectos ocurren en la llamada zona de inundación, cuya amplitud, desde la línea de

playa hasta el interior, es altamente variable, con máximos reportados del orden de los cientos de

metros. Los efectos hidrostáticos e hidrodinámicos dependen de diversas características de los

tsunamis, entre otras (Soloviev, 1980):

• La energía del tsunami.

• El número y periodo de las ondas.

• La distancia desde la fuente del tsunami.





• La forma de la línea costera.

• La pendiente del fondo.

• La pendiente de la Plataforma continental.

De particular importancia, El aumento del nivel del agua asociado a la incidencias de olas

tsunamis depende, a su vez, de la presencia de material no consolidado en el fondo del

litoral. En función de la cantidad de material no consolidado transportado por el tsunami, la

amplitud de su zona de inundación puede disminuir. En términos generales a mayor transporte,

menor la amplitud de la zona de inundación (Soloviev, 1980). Por otro lado, la importancia de los

daños y víctimas de un tsunami sobre una zona costera específica está generalmente asociada

a factores como (DIMAR, 2003) la distancia del epicentro del sismo generador (que controla el

tiempo de arribo del tsunami, y por ende el tiempo para evacuaciones, por ej.), la Magnitud del

terremoto generador (controla las características del tsunami) y, muy importante, el nivel de las

mareas en el momento de su incidencia sobre la costa, que controla la posición de las rompiente

del tsunami.

3.4.4 Efectos hidrodinámicos de los tsunamis: evidencias sedimentarias de

su ocurrencia

Para planificar el desarrollo de las poblaciones costeras en zonas de alta sismicidad (v. gr. las de la

Costa Pacífica colombiana) es fundamental el conocimiento de las características y efectos de los

tsunamis históricos (llamados también paleotsunamis) con consecuencias importantes (Correa et

al., 2002; Scheffers y Kelletat, 2003; Morton et al., 2007; Nichol et al., 2007). En este tipo de

estudios se busca, además, ampliar la “ventana histórica” de ocurrencia de los tsunamis (tsunamis

ocurridos fuera del registro histórico), con el fin de crear bases de datos para determinar las

recurrencias del fenómeno y, en última instancia, calcular las magnitudes e intensidades de los

sismos generadores. Estos son pasos previos para evaluar los efectos e impactos de las ondas en

el subsuelo (Bourrouilh-Le Jan et al., 2007; OSSO, 2008).

La estimación de las áreas que pueden verse afectadas por tsunamis se basa en la consideración

de tres aspectos fundamentales (Lagos y Cisternas, 2004):

• La localización de cotas de inundación debidas a tsunamis históricos.

• El planteamiento de modelos teórico – prácticos del comportamiento de los tsunamis en

aguas someras.





• Las simulaciones numéricas de la propagación de tsunamis en el campo cercano (cerca a

la costa), con el fin de modelar su propagación y características (longitud de onda, altura,

velocidad, altura de rompientes) y sus impactos posibles sobre el borde costero.

Una aproximación metodológica para identificar paleotsunamis se basa en el estudio de los

registros sedimentarios que estos fenómenos producen en sus respectivas zonas de inundación.

Dada la alta destrucción asociada a los eventos tsunami, es necesario refinar las técnicas para la

identificación de los depósitos sedimentarios que se generan, diferenciándolos de otros producidos

por fenómenos también energéticos con algunas características similares, como el caso de las

tormentas tropicales o huracanes. (Morton et al., 2007).

Estas comparaciones se realizan analizando datos de campo, con criterios sedimentológicos,

estratigráficos y geomorfológicos (Figura 3-8), considerados en tres escalas espaciales: trinchera

(metros), transecto (cientos de metros) y subregional (kilómetros) (Morton et al., 2007).

Los datos son adquiridos por el análisis de muestras de núcleos de sedimentos, cuya

interpretación permite evaluar si ha existido subsidencia cosísmica y/o inundación asociada a los

maremotos. Las diferentes características observadas en las sucesiones sedimentarias permiten la

reconstrucción de ambientes antiguos (paleo-ambientes), basándose en aspectos como: a) la

identificación de suelos enterrados (existencia de materia orgánica, raíces, restos de troncos,

turbas, entre otros) (OSSO, 2008), b) la presencia de cambios en la dirección vertical del

tamaño del grano, c) la geoquímica de los sedimentos y d) los grupos grupos de diatomeas

y foraminíferos y sus variaciones verticales (Shennan y Hamilton, 2006; Nichol et al., 2007)

De este modo, existen tres campos de estudio principales para la interpretación de paleosismos y

paleotsunamis (Nichol et al., 2007):

• El suelo enterrado a profundidades similares bajo la superficie actual, como evidencia de

subsidencia cosísmica.

• La reconstrucción de paleo-salinidades, basada en el estudio de las poblaciones de

diatomeas y foraminíferos presentes y pasadas, cuyas variaciones demuestran cambios

abruptos en las condiciones del ecosistema, particularmente en el contacto entre el suelo

enterrado y las capas suprayacentes. En el caso puntual de la laguna Okarito, Nueva

Zelanda, el incremento en la salinidad de la laguna se evidencia en los registros

geoquímicos como el aumento de la incursión de las mareas, pues se encontraron algunos

Impactos geomorfológicos en las cos

Proyecto de Grado – Prof. Iván D. Cor


Pregrado en Ingeniería Civil – Área deUniversidad EAFIT, Colombia

tipos de elemento

enterrado.

Figura 3-8: Generación de

Subsidencia e inundación de

El aporte realizado por Mor

diferenciación de aquéllos

sedimentología del estrato

bioestratigrafía.

Las características a evalua

y el periodo de las olas

velocidades del agua y la

por tsunamis se evalúa

sediemento, su transport

las estructuras sedimen

depósito (Morton et al., 200

los modelos teórico – práctic

ostas del pacífico colombiano debidos a sismos y maremotos…

. Correa, PhD

VE

Área de Ciencias del Mar

entos (azufre, sodio, calcio, bario) en los sedimen

n de registros sedimentarios de tsunamis en zonas costeras: 1) S

ión debido a tsunami; 3) Depositación de sedimentos sobre el sue

Cisternas, 2004).

r Morton et al. (2007) para la identificación de los depósi

uéllos de tormenta, se basa en criterios físicos de

strato (análisis del grano del sedimento), en lo cu

valuar del flujo de tsunami o tormenta son (Figura 3-9),

las, el número de olas, la profundidad del flujo

la estructura de los estratos. Asimismo, para los de

lúa y compara la composición y el grosor de las

porte a partir de la costa, la distribución del tamaño

entarias, la continuidad lateral, y las tendencia

l., 2007). Estas variables son los insumos requeridos par

prácticos y las simulaciones numéricas (Lagos y Cisterna

Página 15

dimentos sobre el suelo

s: 1) Suelo inalterado; 2)

el suelo hundido (Lagos y

epósitos de tsunami, y su

os de evaluación de la

lo cual no interviene la

9), entre otras: la altura

ujo y su duración, las

s depósitos generados

s acumulaciones de

año de las partículas,

ncias verticales en el

s para la construcción de

ternas, 2004).





Figura 3-9: Diferencias en la profundidad del flujo, distancias de inundación y transporte de sedimentos para (A)

Tsunamis, y (B) Tormentas costeras (modificado de Morton et al., 2007)

Para los estudios más detallados que determinen las características diferenciadoras entre los

depósitos de tsunami de otros tantos es necesario combinar evidencias provenientes de la

bioestratigrafía (diatomeas y foraminíferos) y de la sedimentología (Dawson, 2007). A manera de

conclusión, Scheffers y Kelletat (2003) proponen que la investigación en el campo de los tsunamis

se concentre, entre otros, en los siguientes aspectos:

• Métodos de campo estandarizados para la identificación de depósitos sedimentarios

de tsunamis, en particular aquéllos depósitos de detritos. Para cada sitio de los estudios

de paleotsunamis, se requiere conocer la altura alcanzada por el mar para establecer de

manera precisa los valores de ascenso del nivel del mar.

Detritos flotantes O línea de rompimiento + 3-30m Máximo nivel de agua del tsunami

Zona de depositación del tsunami

Nivel medio del mar

Distancia de sedimentación y depositación

100 – 1,000 metros

100 – 10,000 metros

100 metros Distancia de depositación de sedimentos

Distancia de inundación

Nivel medio del mar

Detritos flotantes O línea de rompimiento + 3-30m Máximo nivel de marea de tormenta (estado final)

Zona de rompimiento de las olas de tormenta (estado inicial)

Zona de disipación de olas y depositación de tormenta + 1-2m





• Mapas topográficos detallados que ilustren la depositación y la erosión debidas a

tsunamis. Asimismo, es importante interpretar los cambios geomorfológicos ocasionados

por los impactos de grandes tsunamis de baja frecuencia, dado que no resulta suficiente el

monitoreo de la inundación y de la elevación del nivel del mar.

Figura 3-10: Modelo tridimensional de la Bahía Mejillones, Chile, realizado a partir de la batimetría y geomorfología (en Le Roux y Vargas, 2005). Este tipo de modelos son insumo para la modelación numérica de arribo de tsunamis.





4 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN SOBRE TSUNAMIS EN

EL PACÍFICO PANAMEÑO Y ECUATORIANO.

4.1 Generalidades

En nuestro caso, los estudios detallados sobre horizontes sedimentarios para hallar registros de

tsunamis y elaborar mapas de amenaza por inundación requieren considerar, en primer lugar los

sitios afectados por el fenómeno en la Costa Pacífica colombiana y otros países en cuestión. Aquí

se tendrán en cuenta tsunamis ocurridos en el territorio colombiano y aéreas vecinas inmediatas en

el Pacífico, particularmente Panamá y Ecuador. Dada la alta sismicidad de la zona del Pacífico

debe ser posible encontrar numerosas evidencias de terremotos tsunamigénicos en la zona. Por

otro lado, es notoria la precariedad del registro disponible de eventos, debido a que no se han

realizado las suficientes investigaciones. A lo sumo, existen algunos de estos que están presentes

en el imaginario, los recuerdos y la información oficial de los países. Para realizar una planeación

exitosa ante el fenómeno tsunami, se necesita ampliar los registros históricos (aportados por la

tradición oral, por ej.) e identificar ocurrencias de paleotsunamis anteriores, con base en el estudio

de los depósitos litorales.

4.2 Eventos ocurridos durante el siglo XX

Los tsunamis acontecidos en los países de Panamá, Colombia y Ecuador se encuentran

estrechamente ligados, al punto de que un terremoto ubicado en aguas de uno de los países

puede generar tsunamis en las costas del vecino. Tal es el caso del tsunami ocurrido en el

municipio de Tumaco, Colombia, en el año de 1979 (rótulos E5 y C3) que arrasó el pueblo de San

Juan de la Costa en el Departamento de Nariño.

La tabla adjunta se basa en la recopilación de tsunamis basada en la información disponible.

País Rótulo Año Localización del Tsunami Localización Sismo

Magnitud Altura de

olas[m] Latitud N Longitud W

PANAMÁ

P1 1621 Panamá La Vieja 8.97 79.55 - -

P2 1904 - 7.00 82.00 7.0 -

P3 1906 Ecuador, Panamá, Costa Rica 1.00 81.30 8.1 2.0 - 5.0





P4 1913 Sur de Azuero, Panamá 7.10 80.60 6.7 -

P5 1934 Puerto Armuelles 8.10 82.60 7.5 0.60

P6 1950 Puerto Armuelles - - - 1.0

P7 1962 Puerto Armuelles 8.10 82.90 6.7 0.30

P8 1964 Puerto Armuelles, Isla de Naos - - - 1.0

P9 1976 Jaque, Darién 7.40 78.12 7.0 -

ECUADOR

E1 1906 Tumaco (Col.), Ríos Mataje y

Santiago, Bahía de Caráquez (Ec.) 1.00 81.00 8.6 0.8 – 1.0

E2 1933 La Libertad -2.00 81.00 6.9 2.5

E3 1953 La Libertad -3.40 80.60 7.3 0.2

E4 1958 Esmeraldas (Ec.), Tumaco (Col.) 1.37 79.34 7.8 2.0 – 6.0

E5 1979 Esmeraldas (Ec.), Tumaco (Col.) 1.60 79.40 7.9 -

Tabla 4-1: Recopilación de Tsunamis ocurridos en la Costa Pacífica de Panamá y Ecuador en el siglo XX.

Figura 4-1: Tsunamis ocurridos en las costas ecuatorianas (tomada de INOCAR, 2009).





Figura 4-2: Principales maremotos registrados en el Pacífico panameño (mapa tomado de http://www.geology.com/)





Figura 4-3: Principales maremotos registrados en el Pacífico ecuatoriano.

(Mapa tomado de http://www.geology.com/)

P3

E1

E2

E3

E4

E5

C2

C3





5 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN SOBRE TSUNAMIS EN

EL PACÍFICO COLOMBIANO.

En la tabla siguiente se resumen los principales acontecimientos sísmicos que produjeron tsunamis

en el Litoral Pacífico Colombiano en el siglo XX.

País Rótulo Año Localización del Tsunami Localización Sismo

Magnitud Altura de olas[m] Latitud N Longitud W

COLOMBIA

C1 1906 Tumaco (Col.), Ríos Mataje y

Santiago, Bahía de Caráquez (Ec.) 1.00 81.00 8.6 0.8 – 1.0

C2 1933 Colombia – Ecuador 2.00 81.00 6.9 1.5

C3 1942 Colombia – Ecuador 0.00 81.30 7.9 0.5

C4 1958 Esmeraldas (Ec.), Tumaco (Col.) 1.37 79.34 7.8 2.0 – 6.0

C5 1979 Esmeraldas (Ec.), Tumaco (Col.) 1.60 79.40 7.9 0.50

Tabla 5-1: Recopilación de Tsunamis ocurridos en la Costa Pacífica de Colombia durante el siglo XX.

5.1 Consecuencias de los Tsunamis

5.1.1 Caso ilustrativo: San Andrés de Tumaco, diciembre 12 de 1979

A pesar de que el evento tsunamigénico de mayor intensidad fue el ocurrido en el año de 1906,

según los registros disponibles el maremoto, más representativo es aquél ocurrido el día 12 de

diciembre del año 1979 en la Bahía de Tumaco (de acuerdo con la cantidad y calidad de

información disponible). Acorde con lo expuesto por algunos autores (Pararas-Carayannis, 1980;

Soloviev et al., 1992, Correa et al., 2002; DIMAR, 2003; CCCP, 2004; OSSO, 2008) las

consecuencias del terremoto – tsunami pueden resumirse como sigue:

� Con una magnitud estimada de 7.9, el terremoto y el tsunami generado causaron gran

pérdida. El terremoto fue percibido en diferentes lugares en Colombia (Bogotá, Cali,

Popayán, Buenaventura) y en Ecuador (Esmeraldas, Quito), teniendo consecuencias en

parte de costa sur colombiana (desde Tumaco hasta Guapi).

� Gran porción de la línea de costa fue arrasada por el tsunami de 1979. La acción

devastadora fue notoria al desaparecer las islas barreras de San Juan de la Costa y el

Guano (municipio de Tumaco). El tsunami barrió con 6 corregimientos pesqueros, y





aproximadamente 15 poblaciones resultaron afectadas. Las personas que salieron de sus

casas debido al terremoto, fueron arrastradas por las olas del tsunami.

� La población que más sufrió fue San Juan de la Costa, en cuyo caso el tsunami barrió con

todo a su paso y mucha gente murió (aproximadamente 220 personas, en su mayoría

niños). Según el recuento de testigos, las olas alcanzaron los 4 metros de altura. La

máxima ola alcanzó 5 metros, y coincidió con el periodo de marea baja.

� La longitud del área litoral afectada por el tsunami fue de aproximadamente 35 km. Si

hubiese ocurrido el tsunami durante la fase de pleamar, los daños habrían sido muchísimo

peores. Se estima que la inundación en el municipio de Tumaco hubiese podido ser cuatro

veces mayor.

� De acuerdo con el Centro Internacional de Información de Tsunami, y basándose a su vez

en información extraoficial, el número de muertes fue del orden de 500, y 4,000 fueron

reportados heridos. A su vez, por lo menos 10,000 personas quedaron sin hogar.

� Asimismo el terremoto – tsunami de 1979 no sólo afectó la costa directamente debido al

arribo de las olas, sino que sus repercusiones en la geomorfología costera, a saber, el

hundimiento o subsidencia, pueden evidenciarse en rasgos sedimentológicos y

estratigráficos, como ya se ha realizado para el sismo de 1906 (Correa et al., 2002; OSSO,

2008) y en la recopilación de testimonios de habitantes y árboles sumergidos (CCCP,

2004).

Figura 5-1: Registro del tsunami de 1979 obtenido en Esmeraldas, Ecuador, mostrando la fase de marea de bajamar (tomado de Pararas-Carayannis, 1980, asimismo en Quiceno y Ortiz, 2001)





Figura 5-2: Epicentro y fuente del tsunami del terremoto del 12 de diciembre de 1979 (Soloviev et al., 1992).

Figura 5-3: Dirección y longitud de ruptura de los tsunamis de 1942, 1958 y 1979 (Quiceno y Ortiz, 2001)





Figura 5-4: Ubicación del Terremoto del 12 de diciembre de 1979 (tomado de USGS, 2008)





Figura 5-5: Principales maremotos registrados en el Pacífico colombiano (mapa tomado de

http://www.geology.com/)

C1 C4

C5





A continuación se anexan algunas fotografías tomadas el día después del acontecimiento de

diciembre 12 de 1979:


(Tomado de http://www.drgeorgepc.com/Tsunami1979Colombia.html)







Figura 5-10: Efectos destructivos del tsunami de 1979 en la población de Tumaco, Colombia (tomado de

http://www.cccp.org.co/ )

Figura 5-11: Efectos destructivos del terremoto de 1979 en la población de Tumaco, Colombia (tomado de

http://www.cccp.org.co/)






(Tomado de http://www.cccp.org.co/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=26)

Figura 5-13: Mapa esquemático de las islas del municipio de Tumaco antes del evento de 1979 y en la actualidad. (Tomado de http://ecohuellas.wordpress.com/2007/08/16/tumaco-alerta-por-tsunami/)





5.1.2 Tsunamis como agentes de cambio en la línea de costa: mirada al

litoral de San Andrés de Tumaco

Los cambios que se prevén para el litoral ante un fenómeno sísmico, se pueden presentar en tres

etapas (OSSO, 2008):

• Etapa 1: condiciones pre-sismo, sujetas a las dinámicas costeras habituales de balance

de sedimentos.

• Etapa 2: durante el sismo, en cuyo caso pueden presentarse diversos fenómenos como

subsidencia cosísmica, tsunamis, agrietamientos, volcanes de arena, entre otros, que se

suman a las condiciones pre-sismo de erosión – acreción.

• Etapa 3: post-sismo, donde el efecto de ascensos del nivel del mar debido a marejadas y

anomalías positivas acelera el fenómeno de erosión en el litoral.

Luego de la ocurrencia del terremoto – tsunami de 1979, la zona costera afectada tuvo serios

cambios en su línea de costa. Trabajos comparativos históricos muestran el cambio de erosión –

acreción que se aceleran con la ocurrencia del tsunami dados el ascenso relativo del nivel del

mar debido a subsidencias y el ascenso real del nivel del mar debido a la gran altura del

oleaje producto del tsunami, además de los procesos que ocurren de manera constante, como el

aporte de sedimentos de los ríos y la dinámica del oleaje (Montagut, 1998; Correa et al., 2002)

La isla del Guano, que se erosionó totalmente entre los años 1979 y 1983, servía como barrera

natural para el casco urbano de Tumaco ante eventos de gran energía de oleaje, como tsunamis y

anomalías positivas (fenómeno de El Niño). Esto resultó determinante para contrarrestar el arribo

del tsunami de diciembre de 1979, pues evitó consecuencias más graves en Tumaco (Montagut,

1998).

De igual forma, entre 1992 y 1996 la línea de costa de la población de Pasacaballos retrocedió

cerca de 300 m, presentando una erosión de 530 m en 12 años (Montagut, 1998).

Estos cambios evidenciados no se deben de manera directa al embate del tsunami. La gran

cantidad de energía de estos fenómenos hace que la erosión esté presente. Sin embargo, teniendo

en cuenta las diversas fases del sismo, la erosión se constituye como una consecuencia

conjunta de las condiciones durante y post-sismo.





Figura 5-14: Comparación de la población de Pasacaballos, al norte del cordón litoral del río Patía, mostrando los

efectos de la erosión (Montagut, 1998).

Figura 5-15: Ruinas del antiguo San Juan de la Costa (Montagut, 1998).

5.2 Paleoeventos ocurridos en el Litoral Pacífico Colombiano

Estudios recientes muestran evidencias de eventos de subsidencia cosísmica asociada a

eventos ocurridos en la historia en las islas barreras del delta del río San Juan (Correa et al.,

2002; OSSO, 2008). El análisis de secuencias de sedimentos tomadas en el sector suroccidental

del delta del río San Juan (Isla del Choncho) y el borde sur de la Bahía de Buenaventura, haciendo

uso de las técnicas para la identificación de depósitos de tsunami (Morton et al., 2007), permitió

una aproximación a los cambios morfológicos y sedimentológicos asociados a tales eventos.

La identificación de estos efectos permite calcular magnitudes e intensidades de los fenómenos,

así como impactos y caracterizaciones de las secuencias de sedimentos del subsuelo (OSSO,





2008). Estos registros pueden, a su vez, ilustrar la ocurrencia de varios eventos que configuran la

geomorfología del lugar, y afectan la dinámica de la costa (Correa et al., 2002; OSSO, 2008).

Tal es la evidencia de los impactos geomorfológicos y eventos de subsidencia cosísmica debidos a

sismos y maremotos ocurridos en la región del Pacífico, que, sumados a eventos de ascensos del

nivel del mar (“marejadas” y fenómeno del Niño) incrementaron la erosión de la playa ocasionando

la ruptura de islas barrera y la correspondiente afectación de los ecosistemas (Correa et al., 2002;

OSSO, 2008)

Correa et al. (2002) realizaron estudios sedimentológicos en los cuales se encontraron suelos

enterrados (turbas) debido a eventos de hundimiento rápido del terreno. De acuerdo a la

interpretación realizada para las muestras extraídas, tanto las turbas como las arenas oxidadas, la

explicación más plausible de la subsidencia es el origen cosísmico.

Figura 5-16: Ubicación de las perforaciones del estudio realizado por el OSSO (2008).

Por otra parte, y en la misma vía, (OSSO, 2008) propone la ocurrencia de eventos de tsunami

alrededor de los años de 710, 1050 y 1450, de acuerdo a las dataciones realizadas a muestras de





suelo enterradas, debido a subsidencias cosísmicas en la región comprendida entre el sector

suroccidental del delta del Río San Juan y el borde sur de la Bahía de Buenaventura.

Sin embargo, la interpretación de estos resultados está sujeta a equívocos en las dataciones, en

tanto que es posible la inclusión en las muestras de materia orgánica en descomposición que no

corresponda al evento (desechos de madera o macro – micro fósiles). Es necesario refinar la

interpretación de acuerdo a las condiciones presentes en el sitio (Nichol et al., 2007).

Figura 5-17: Ejemplo de muestra para análisis sedimentológico tsunamigénico (OSSO, 2008)





5.3 Acciones ante los tsunamis

5.3.1 Estado del arte de la investigación en tsunamis.

Según Keating (2006) la investigación de los tsunamis involucra numerosas disciplinas: geología,

sismología, ingeniería, meteorología, comunicaciones, entre otras. Es necesario evaluar el estado

de la planeación ante eventos desde diferentes puntos de vista, teniendo en cuenta esta

concepción multidisciplinaria.

En Colombia se han dado importantes avances en las temáticas de sismología, geología y manejo

de los riesgos en las comunidades, lo que se evidencia en los programas adelantados por el

gobierno en el municipio de San Andrés de Tumaco. Sin embargo, es preciso incrementar el

trabajo de investigación en los campos de estudios de paleotsunamis, modelación e

instrumentación.

Los estudios correspondientes confluyen en la búsqueda de la reducción del riesgo de la

comunidad expuesta al evento tsunami. Esto resulta extensivo para otros fenómenos, como los

terremotos y las tormentas tropicales.

Los esfuerzos futuros se han de encaminar hacia las siguientes áreas principales (Keating, 2006):

1. Evaluación del riesgo

Para esto es necesario engrosar los registros de depósitos de paleotsunamis que

permitirían relizar una evaluación válida de las áreas de interés.

2. Depósitos de tormenta contra depósitos de tsunami.

Es necesario diferenciar, en los registros, los depósitos de tsunami de aquéllos de

tormenta, dadas sus características similares, de acuerdo con Morton et al., 2007.

3. Instrumentación.

La ubicación estratégica de equipos que permita el monitoreo constante de las variables

involucradas en el fenómeno facilita las alertas y los planes de evacuación. En el caso del

Litoral Pacífico colombiano, se han realizado esfuerzos gubernamentales y, en la

actualidad se cuenta con mareógrafos conectados a la red internacional que opera en el

Océano Pacífico.





4. Deslizamientos.

5. Investigaciones integradas.

El conocimiento obtenido desde diversos puntos de vista científicos ha de complementarse para

refinar los modelos de laboratorio.

Figura 5-18: Diferentes disciplinas y tópicos en relación con la reducción del riesgo por tsunami, con sus respectivas materias en las cuales se ha realizado algún tipo de publicación (modificado de Keating, 2006)





5.3.2 Planeación y Diseño ante tsunamis

Antes de preparase para los planes de evacuación, la comunidades deben reducir el riesgo ante

tsunamis desarrollando prácticas que le permitan reorganizar los usos del suelo y, de este modo,

hacer pequeños esfuerzos en camino de mejorar las condiciones de vulnerabilidad.

El propósito de los planes de evaluación del riesgo ante tsunami debe iniciar con la caracterización

de la amenaza y vulnerabilidad, conjugando estos datos en el riesgo que será mitigado a través de

planes que han de incluir planeación en el uso y la localización, así como en el diseño y

construcción de las edificaciones resistentes a las inundaciones por tsunami. (NOAA et al., 2001).

El Programa Nacional de Mitigación de la Amenaza de Tsunami (National Tsunami Hazard

Mitigation Program, NTHMP) de los Estados Unidos contó con la participación de todos los actores

involucrados en el tema tsunami. De este modo, es desarrollaron la cartilla “Designing for

Tsunamis: Seven Principles for Planning and Designing for Tsunami Hazards”, la cual sintetiza el

estudio en siete principios a desarrollar en las poblaciones (NOAA et al., 2001):

1. Incrementar el conocimiento del riesgo, amenaza, vulnerabilidad y exposición de la

comunidad.

2. Evitar el desarrollo urbanístico en las áreas afectadas por la inundación.

3. Configurar los nuevos desarrollos urbanísticos en las áreas inundables para

minimizar las pérdidas ante un posible evento.

4. Diseñar y construir nuevas edificaciones para minimizar el daño por tsunami.

5. Proteger el desarrollo existente a través de reajustes en los Planes de Ordenamiento

Territorial (a saber, plan que configura el uso del suelo en el municipio).

6. Localizar y diseñar infraestructura y edificaciones especiales criticas (hospitales,

cuarteles de bomberos, centrales eléctricas y de telecomunicaciones, plantas de

energía, entre otros)

7. Crear los planes de evacuación.





5.3.3 Avances en el Litoral Pacífico de Colombia

El conocimiento obtenido del análisis de las secuencias de sedimentos para evidenciar tsunamis se

complementa con los modelos hidrodinámicos que computan la información de la oceanografía

(mareas y topografía submarina) con la respuesta de las playas (geomorfología), lo cual permite

establecer los niveles de inundación en un territorio específico, al computar la información de la

solución numérica del tsunami que incluye la batimetría del fondo, la topografía de la costa y los

datos provenientes de sistemas de información geográfica acerca del área a inundar, sobre las

cotas, edificaciones, predios, usos del suelo, entre otros (Quiceno y Ortiz, 2001; DIMAR, 2003;

Scheffers y Kelletat, 2003)

Es necesario tener en cuenta la información disponible sobre las condiciones generadoras del

tsunami, consistentes en el comportamiento de las mareas y las características del terremoto

generador. La fiabilidad de los resultados de la modelación de la inundación por tsunami dependen

de la condición inicial del tsunami y de la adecuada representación del lecho marino en la

modelación (Quiceno y Ortiz, 2001).

Las poblaciones del Litoral Pacífico Colombiano se encuentran en riesgo de ser afectadas por

tsunamis de campo cercano, pues la zona de alta actividad se encuentra a escasos kilómetros. Por

ello, es necesario refinar los mecanismos de alerta pues no se cuenta con mucho tiempo si un

fenómeno de tsunami ocurre (Quiceno y Ortiz, 2001; DIMAR, 2003).

El resultado de los estudios de inundación en las poblaciones costeras incluyen mapas que

permitan establecer los sitios seguros ante eventos de diversa intensidad, con el fin de crear

planes de evacuación y entrenar a los pobladores si llegase a ocurrir un tsunami. Del mismo modo,

es preciso realizar la conscientización correspondiente en la población mediante la difusión de la

información.





Figura 5-19: Mapa de inundación (altura y extensión horizontal de inundación) de un tsunami similar al ocurrido el

12 de diciembre de 1979 (tomado de Quiceno y Ortiz, 2001)

Figura 5-20: Mapa de inundación por tsunami en el municipio de Tumaco si el tsunami de 1979 hubiese ocurrido en marea alta. Las áreas sin color son aquéllas que no alcanzan a ser cubiertas por agua.





Figura 5-21: Imagen tomada de la cartilla de prevención ante tsunamis “Ola Tsunami” del Ministerio de Defensa

Nacional, Dirección Nacional Marítima de Colombia y el Centro de Control de Contaminación del Pacífico (MinDefensa et al., 2001)





Figura 5-22: Mapa de inundación del municipio de Tumaco (DIMAR, 2003)





6 CONCLUSIONES

El estudio de los tsunamis requiere de la integración de diversas disciplinas tales como:

neotectónica de placas, propagación de ondas mecánicas en medios heterogéneos, oceanografía

física, geomorfología costera, entre otros, el cual permita evaluar la generación y propagación de

las cadenas de ondas en el océano, la dinámica energética del evento y la respuesta de la costa

ante su arribo.

Si se estudian las consecuencias sedimentológicas de la respuesta de la costa ante el carácter

hidrodinámico de los tsunamis (arrastre de sedimentos, subsidencia cosísmica, cambios en los

ecosistemas evidenciados en la fauna) es posible conocer las características de los eventos

ocurridos (intensidades, altura de olas, niveles de inundación, entre otras) y, así, ampliar los

registros históricos.

Todo el conocimiento de los tsunamis en una zona particular redunda en la configuración de la

respuesta de la población (planeación y diseño), lo cual minimiza el riesgo en tanto la

vulnerabilidad es disminuida.

Los terremotos generadores de tsunamis en las costas del Pacífico de Panamá, Colombia y

Ecuador se caracterizan históricamente por su gran magnitud (entre 6.0 y 9.0 grados en la escala

de Richter). Las alturas de las olas de tsunami generados por estos eventos sísmicos han oscilado

entre 0.5 m y 6.0 m.

En Panamá se ubicaron 8 registros de eventos en el siglo XX, en Ecuador y en Colombia 5

tsunamis. En Panamá, de forma oficial, existe un evento en el siglo XVII, en el cual sólo se

considera la ubicación del terremoto.

Los tsunamis que azotaron las costas colombianas fueron ocasionados, generalmente, por

terremotos ubicados en las costas ecuatorianas (ver semejanza entre los datos de las tablas 4-1 y

4-2), y sus consecuencias se observaron tanto en Colombia como Ecuador.

La recopilación de información histórica en Colombia es precaria, limitando los datos a los

acontecimientos registrados en el siglo XX. Algunos estudios sobre paleotsuamis proponen fechas

aproximadas de acontecimientos de subsidencia asociada a eventos sísmicos, interpretados como

tsunamis antiguos, más allá de la ventana de tiempo histórica (Correa et al., 2002; OSSO, 2008)

ampliando el horizonte del conocimiento sobre los tsunamis en Colombia.

Los eventos de tsunami en Colombia se asocian con terremotos de magnitudes altas (6.9 a 8.6

grados en la escala de Richter). Se registraron eventos en los años de 1906, 1933, 1942, 1958 y

1979. Todos ellos azotaron el litoral del departamento de Nariño y la mayoría de estos fueron

generados por sismos ubicados en el Ecuador.

Los cambios geomorfológicos registrados en la línea de costa pacífica colombiana (Tumaco, Delta

del río San Juan, San Juan de la Costa) se asocian al aporte de sedimentos de los ríos cercanos,





la dinámica del oleaje, y la acción conjunta de procesos sísmicos que actúan en el litoral que

causan subsidencia cosísmica (terremotos) o inundaciones desmedidas (tsunamis) (Correa et al.,

2002).

En síntesis, las dinámicas de subsidencia cosísmica se resumen en el ascenso o descenso del

nivel relativo del mar con respecto a la costa (subsidencia cosísmica y ascenso del nivel del mar)

que implican la aceleración de los procesos erosivos en la costa (p. ej. Desaparición de la isla de El

Guano en el litoral de San Andrés de Tumaco; erosión severa de la población de Pasacaballos en

el cordón litoral del río Patía, entre otras)

Así, la subsidencia asociada con la inundación por tsunami magnifica los efectos erosivos en la

costa. Y, si sumado a esto se tienen eventos de anomalías positivas en el Pacífico (fenómeno de

El Niño) o cambios en el nivel del mar debidos al calentamiento global, los efectos sobre las

poblaciones se convierten en determinantes para su planeación y diseños acertados.

El Litoral Pacífico Colombiano, en toda su extensión, es susceptible de investigación en el campo

de los tsunamis. Dada su cercanía a la zona de subducción de la placa de Nazca bajo la

Suramericana posee alta actividad sísmica. La zona preliminar recomendada para llevar a cabo

estudios de paleotsunamis es la franja comprendida entre el delta del río San Juan hasta la bahía

de San Andrés de Tumaco.

El conocimiento de eventos en una ventana más amplia permite comparar los niveles de

inundación y evaluar los Planes de Ordenamiento Territorial y los códigos de construcción

sismorresistente, y proponer diseños de edificaciones eficaces frente a los tsunamis (NOAA et al.,

2001).





7 RECOMENDACIONES

Resulta necesario aumentar el conocimiento de paleotsunamis en el Litoral Pacífico de Colombia,

con la finalidad de engrosar los registros existentes, desde las diferentes disciplinas involucradas:

Geología, Sismología, Oceanografía, Geofísica y Biología Marina, implementando en las

investigaciones la aplicación de la Ingeniería Civil, buscando, entre otras:

• Actualizar los códigos de construcción y diseño de edificaciones de acuerdo con

las implicaciones del fenómeno tsunami en el contexto del Litoral Pacífico

colombiano. la evaluación del impacto Esto involucra obras de infraestructura y

edificaciones especiales, a saber:

o Carreteras costeras, dado el manejo del agua en la estabilidad de la banca. Debe

considerarse el efecto de las inundaciones por tsunami en el diseño de redes de

drenajes (subdrenajes y drenajes superficiales), de manera directa con el

dimensionamiento de elementos como box culverts, alcantarillas, cunetas,

sumideros, pocetas, entre otros.

o Acueductos y alcantarillados, dado el impacto que tiene el manejo de las aguas de

escorrentía y residuales sobre el litoral, y su afectación por fenómenos como los

tsunamis y los mares de leva. Las inundaciones pueden generar inconvenientes en

el manejo de las aguas de las poblaciones: emergencias sanitarias, vectores de

enfermedades tropicales, entre otros aspectos.

o Vías fluviales, en las zonas aledañas a los deltas y, por consiguiente, afectadas si

ocurren eventos de tsunami.

o Puertos, y toda infraestructura que esté conectada de manera directa con la

economía de la región y del país. De especial importancia la planeación y el diseño

resistente ante tsunamis y terremotos de las estructuras.

o Obras de defensa costera, no sólo ante los tsunamis, sino teniendo en cuenta las

pensadas ante erosión litoral.





o Estructuras especiales, como hospitales, centros de salud, estaciones de policía y

bomberos, escuelas, que en caso de un evento de tsunami deben dar albergue a

las personas damnificadas y no pueden sufrir averías graves en su estructura.

En este caso es necesario desarrollar el diseño de las estructuras ante el evento

de tsunami, con el fin de reducir el riesgo al menguar la vulnerabilidad. Esto se

computa con la aplicación de los planes de evacuación y los mapas de inundación

por tsunami de los municipios.

• Modelar el ecosistema costero del Pacífico colombiano buscando integrar los aspectos

oceanográficos con la respuesta de las playas, desde el punto de vista de las

modificaciones del entorno ante la construcción de obras de protección ante tsunamis.

Para llevar a cabo estas iniciativas es imprescindible que el Gobierno nacional proponga políticas

científicas fuertes para realizar los estudios pertinentes en este tema, fortaleciendo las entidades

que ya se han encargado de estudios muy importantes, a saber: DIMAR, CCCP, OSSO, así como

las universidades y centros de investigación del país. Estos esfuerzos locales se han de integrar

con el conocimiento regional de los países vecinos, dado que los tsunamis en la región del Pacífico

colombiano afectan las costas de Ecuador y Panamá, así como el Japón y Hawaii.





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