TSUNAMI Generalidades y SUMATRA

Guayaquil, Ecuador, 1 enero de 2005
Boletín Informativo del CIGMyP-G referente al Tsunami de Sumatra
TSUNAMIS: GENERALIDADES, ALARMA Y EFECTOS COSTEROS
Kervin Chunga (Universidad de Guayaquil, [email protected])
Ramon Langarano (Defensa Civil del Guayas, [email protected])
¿Qué son?
La palabra tsunami es de origen japonés y significa “gran ola del puerto”. Se lo define como aquella
onda anómala generada en una cuenca oceánica, por un disturbio externo que impulsa y desplaza
verticalmente la columna de agua originando un tren de ondas progresivas gravitacionales, con
periodos que varían de minutos hasta una hora. La onda se propagan a gran velocidad en todas las
direcciones desde el punto de origen y sus olas al aproximarse a las costas, inician a desplazarse
horizontalmente alcanzando alturas de grandes proporciones, descargando su energía con gran
poder e infligiendo una vasta destrucción e inundación. El término “tsunami” ha sido utilizado
tópicamente por todos los países de habla hispana para identificar el fenómeno conocido como
“maremoto”.
¿Cómo se generan?
Los principales mecanismos generadores de tsunamis son:
(1) Terremotos submarinos, de magnitudes superiores a 6.5 en la escala de Richter, el cual provoca
súbitos levantamientos o hundimientos tectónicos de la corteza. Esta es la razón del 96% de las
tsunamis. (2) Erupciones volcánicas submarinas que son responsables del 3% de ocurrencia de
tsunamis. (3) Movimientos de Masas de grandes volúmenes en el talud continental, los cuales
generaran el 0.8% de ocurrencia.
Otros eventos generadores de tsunami son: flujo hacia el mar de corrientes de turbidez o de lava;
desprendimiento de glaciares, y en forma artificial las explosiones nucleares detonadas en el fondo
del mar. Excepcionalmente puede también ser generado por un impacto de meteorito sobre la
superficie del mar. Estos últimos 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.
Dado su origen, los tsunamis son frecuentes en el océano Pacífico; en el período considerado entre
1900 y 1986 fueron observadas 247 tsunamis de las cuales 29% se generaron cerca de Japón
(Fuente: SHOA).
¿Cómo se propagan?
Los tsunamis se propagan con una velocidad proporcional a la profundidad del mar, en algunos
puntos del océano pueden superar los 800 Km/h. La longitud de onda, alcanzan de decenas a
algunas centenas de kilómetros, con periodos de oscilaciones que puede ser de 5 a 60 minutos y con
una altura de cualquier decímetro a 1 metro en mar profundo, siendo no perceptibles por las
personas a bordo de los barcos. En cambio, cuando las ondas alcanzan las aguas poco profundas de
los litorales, disminuye la velocidad de propagación debido a la refracción ejercida con el piso
marino; aumentando la altura de las olas que en algunos casos (Ej. El Tsunami de Sumatra,
Indonesia, 26 de diciembre del 2004) superaría los 10 metros.
¿Cuáles son los efectos sobre las costas?
Los tsunamis tienen una potencia extraordinaria, previamente a su llegada en las costas se
manifiestan con un retroceso del mar (testigos oculares han presenciado un retiro de 0.5 a 1 Km,
Phurket - Tailandia, Tsunami del 26 de diciembre del 2004) dejando descubiertas grandes
extensiones del fondo marino, Seguida por unas sucesiones rápidas y acentuadas de ascensos y
descensos del nivel de las aguas, con alturas de olas que podrían variar entre uno a cinco metros, sin
embargo, se han registrado en algunos casos, olas que han alcanzado alturas superiores a 20 metros.
Generalmente las olas presentan una gran turbidez debido a la gran masa de sedimentos
transportados. Por lo tanto, estas olas al entrar en tierra firme son capaces de destruir edificios,
puentes y todo aquello que encuentre en su curso. En general la inundación penetra algunos
centenares de metros a varios kilómetros, siempre dependiendo de la topografía continental y de
cercanía con el área epicentral generadora del tsunami. Siendo otra característica peculiar aquella de
propagarse sobre distancias de miles de kilómetros sin atenuarse y de portar destrucciones a lugares
muy lejanos.
¿Cuáles son los 10 terremotos más fuertes generadores de Tsunamis y Seiches desde 1900?
(a) 22 de mayo 1960 – Chile: magnitud 9,5 de la escala Richter; victimas mortales: 9.500
(b) 28 de marzo 1964 – Prince Williams Sound, Alaska: Ms 9,2; victimas mortales: 131
(c) 9 de marzo 1957 – Isla Andreanof, Alaska: Ms 9,1
(d) 4 de noviembre 1952 – Kamchatka, Siberia: Ms 9
(e) 26 de diciembre 2004 – Sumatra, Indonesia: Ms 9; victimas mortales: > 140.000
(f) 31 de enero 1906 – 138 km W de Tortuga, Esmeraldas, Ecuador: Ms 8,8; victimas: 500 - 1500
(g) 4 de febrero 1965 – Isla Rat, Alaska: Ms 8,7
(h) 15 de agosto 1950 – Asma, India e Tibet: Ms 8,6
(i) 3 de febrero 1923 – Kamchatka, Siberia: Ms 8,5
(j) 1° de febrero 1938 – Mar de Banda, Indonesia: Ms 8,5
“Seische” es un término sísmico utilizado por Anders Kvale en 1955, para describir ondas
anómalas originadas dentro del continente, ejemplo: aquellas olas generadas en grandes lagos.
(Fuente: A.S.C. Amateur Seismic Center, 2003. 10 Largest Earthquakes of the 20th Century)
¿Ecuador es una zona susceptible a estos fenómenos?
Por los registros históricos de los últimos 100 años y a su posición geográfica en el “cinturón de
fuego del Pacífico”, las costas ecuatorianas son susceptibles al fenómeno tsunami. Históricamente
se registran 5 tsunamis generados en y cerca de la plataforma continental ecuatoriana (Fuente:
Espinoza, 1992; A.S.C, 2003; USGS), los cuales se detallan muy brevemente:
(1) Generado a 138 km oeste de Tortuga, provincia de Esmeraldas, 31 de diciembre de 1906, la
magnitud sísmica establecida según la escala Richter fue de Ms 8,8 (Fuente: USGS). Este terremoto
es clasificado actualmente como el sexto más fuerte del mundo en los últimos 100 años.
(2) Generado el 2 de octubre de 1933, frente a la Península de Santa Elena, Prov. del Guayas; la
magnitud sísmica Richter establecida fue de 6,9.
(3) Generado el 12 de diciembre de 1953, frente a la costa de la frontera Ecuador – Perú, la
magnitud sísmica establecida fue de Ms 8,6. Las ondas no fueron destructivas, porque presentaron
oscilaciones de 20 cm aproximadamente.
(4) Generado el 19 de enero de 1958, en la región fronteriza de Ecuador – Colombia, la magnitud
sísmica generadora de este evento fue calculado de Ms 7,8 Richter.
(5) Generado el 12 de diciembre de 1979, por un terremoto de magnitud Ms 7,9 Richter, costa
afuera, norte de los bordes costeros de la zona de San Lorenzo, sector fronterizo Ecuador –
Colombia.
¿Existe un Sistema de alarma de tsunami en el Ecuador?
Existe el Sistema de Alarma de Tsunamis del Pacífico (SATP); (en ingles: PTWC: Pacific Tsunami
Warning Center; ITIC: Internacional Tsunami Information Center), cuyo centro operativo se
encuentra en el Observatorio Magnético y Sismológico de Honolulu, Hawai. El objetivo de este
sistema es detectar aquellos eventos capaces de generar tsunamis y proporcionar información en
forma eficaz y efectiva a cada uno de los miembros perteneciente al SATP, de esta manera se
recolecta y se evalúa los datos proporcionados por los países participantes y se distribuyen boletines
de alarma a las autoridades civiles, fuerzas armadas y defensa civil. Respecto a la ocurrencia de un
evento importante y la generación posible o confirmada de un tsunami, toda está información
incluye la magnitud y la hora estimada del arribo de un tsunami a las costas. 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)-(UNESCO) 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 Zelanda, Perú, República de Corea, República
Democrática Popular de Corea, Samoa Occidental, Singapur, y Tailandia. El miembro activo en el
Ecuador del Sistema de alarma de Tsunamis del Pacífico es el INOCAR.
¿Cómo se pueden identificar evidencias de tsunamis acontecidos en el pasado: 100, 500, 1000,
5000 años?
Como se ha descrito anteriormente, cinco tsunamis han sido reportados en los últimos cien años.
Sin embargo, grandes eventos catastróficos han afectado las costas ecuatorianas, impactando
nuestras regiones antes de que las primeras civilizaciones sean asentadas. Lamentablemente
todavía, en el Ecuador, no son bien desarrollados los estudios geológicos, (paleosismológicos,
sedimentológicos y otros) que establezcan un registro completo de estos eventos.
Los tsunamis generalmente son registradas en los sedimentos, como pequeñas secuencias
sedimentarias anómalas depositadas sobre la superficie, y pueden ser preservadas por coberturas
sedimentadas. Los diagnósticos y criterios más usados para identificar depósitos de tsunamis son
estudios químicos, microbiológicos, bioestratigráficos, arqueológicos, sedimentológicos y otros.
La Escuela de Ciencias Geológicas y Ambientales de la Universidad de Guayaquil en colaboración
con el IRD (Institut de Recherche pour le Développement) y el Centro de Investigaciones
Geológicas Guayaquil de Petroproducción, en el 2002 han efectuado un estudio geológico
(paleosismológico – sedimentológico) preliminar sobre la susceptibilidad tsunamigénica en las
zonas costeras del Golfo de Guayaquil, en base al cálculo de propagación de velocidades de las
ondas tsunamis en las diferentes profundidades del talud y plataforma continental submarina. Una
de las conclusiones preliminares de este estudio es la identificación de un depósito de tsunami en las
planicies aluviales del sector noreste del área de estudio, en el cual se estimó un tiempo del
acontecimiento de aproximadamente 1250 años. Es decir, existe una evidencia de un tsunami que
impactó las costas sur ecuatorianas hace “1250 años”, lastimosamente no se puede indicar si la
actividad tectónica que originó el terremoto tsunami era de tipo local o lejano. Por lo tanto, este tipo
de estudio podrían hacernos comprender mejor la evolución geológica ambiental reciente en las
costas ecuatorianas con particular referencia a la evidencia paleosismológica (paleotsunamis y
paleoterremotos).
Referencias Bibliográficas:
* A.S.C. Amateur Seismic Center (2003). 10 Largest Earthquakes of the 20th Century. http://ascindia.org/gq/asc10.htm
* Chunga K., Dumont J.F., Iturralde D., Ordóñez M., 2004. Evidence of a Tsunami deposit from about 1250
YR B.P., Gulf of Guayaquil, Ecuador. 32nd International Geological Congress, Florence, Italy, August 20
– 28.
* Chunga K. & Dumont J.F., 2002. Susceptibilidad tsunamigénica en las zonas costeras del Golfo de
Guayaquil y correlación sedimentológica de un depósito de tsunami en el área de Villamil Playas. VIII
Congreso Ecuatoriano en Ciencias de la Tierra. Guayaquil.
* Espinoza J., 1992. Terremotos tsunamigénicos en el Ecuador. Acta Oceanográfica del Pacífico, 7(1), 2128.
* O.E.A., 2000. Amenazas Geológicas en América Latina y el Caribe. La Organización de los Estados
Americanos. http:/www.oas.org/usde/publications/Unit/oea57s/ch014.html
* OSSO, 2001. Alerta de Tsunami para las costas de Colombia. Observatorio Sismológico del Suroccidente
de Colombia.
* SHOA, 2000. Procesos en el Mar Chileno. Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile.
http:/www.puc.cl/sw_educ/geo_mar/html/h71.html.
Guayaquil, Ecuador, 3 enero de 2005
ANALISIS PRELIMINAR SOBRE EL TERREMOTO-TSUNAMI DEL 26 DE
DICIEMBRE DEL 2004 (Ms 9), SECTOR SEPTENTRIONAL OESTE DE LA
ISLA DE SUMATRA, INDONESIA
Kervin Chunga (Universidad de Guayaquil. [email protected])
Nelson Jiménez (CIGG, Petroproducción. [email protected])
Galo Montenegro (CIGG, Petroproducción. [email protected])
Introducción
El domingo 26 de diciembre del 2004, un gran terremoto se ha manifestado a las 6:58 AM y 49
segundos hora local, 00:58 y 49 segundos hora UTC. La magnitud Ms9 Richter (Fuente: USGS) ha
sido localizada costa afuera en el sector septentrional oeste de la Isla de Sumatra en Indonesia, con
hipocentro de tipo superficial a 10 km de profundidad, coordenadas 3.244°N, 95.825°E. La
distancia del epicentro con respecto a los países del sudeste asiático son: con Banda Aceh, Sumatra,
Indonesia es de 255 km SSE, con Medan, Sumatra, Indonesia es de 315 km W, con BANGKOK,
Thailandia es de 1260 km SSW y con JAKARTA, Java es de 1590 km NW.
Este mega terremoto ocurrió en las interfases de la placa tectónica India y la placa Birmana (está
última forma parte de la placa Euroasiática). La convergencia oblicua de estas dos placas, inducida
por esfuerzos comprensionales generados en la zona de subducción a través de la placa Indiana que
inmerge debajo la placa Birmana, han provocado una serie de terremotos creando una fractura con
movimientos laterales en la corteza oceánica. Está potencial(?) estructura es conocida como Falla
Mentawa^, la cual es una falla lateral de desplazamiento de rumbo (strike-slip), con dirección NWSE.
Basado sobre estudios de paleosísmicidad y riesgos sísmicos efectuados en Indonesia y la Península
de Malasia (Ej.: Bellier et al., 1997; Petersen et al., 2004) y a nuestro análisis preliminar; el área
epicentral esta asociada a las falla geológica Mentawa^, la cual, junto con la gran falla de Sumatra,
conforman un sistema de fallas segmentadas laterales, ambas paralelas a la zona de subducción. La
falla Mentawa^ se encuentra entre estas dos mega-estructuras, la distancia con la zona de
subducción es de 166-216 km y con la gran falla Sumatra es de 165-265 km. La tasa de tendencia
de la placa Indiana es de 60-75 mm/año, dirección N3°-N25°.
La tasa estimada de desplazamiento lateral de la falla Sumatra es de 40-60 mm/año (Jarrard, 1986;
McCaffrey, 1992), este valor puede ser aproximativo a la tasa de desplazamiento de la falla
Mentawa^. Sin embargo, estudios precedentes ya han considerado a estas fallas (la gran falla de
Sumatra y la falla de Mentawa^) como dos de las más rápidas fallas laterales strike-slip en el mundo
(Bellier et al., 1997).
Figura 1: Estructura geodinámica regional de área de Sumatra, Indonesia. La falla de Mentawa^ y la gran
falla de Sumatra son representadas en el gráfico. La estrella significa el epicentro instrumental de Ms 9,0, del
24 diciembre 2004 (tomada de Bellier et al., 1997).
La potencial (potencial!!) falla Mentawa^ y la Gran Falla Sumatra (asociada directamente a la zona
de subducción) han originado el 24 de diciembre 2004, el quinto más fuerte terremoto registrado en
los últimos cien años y el mayor desde 1964. El origen ha sido establecido a un traslapo de los
labios de la falla, un bloque dirigiéndose hacia la parte inferior y el otro en dirección de la
superficie, creando un desplazamiento cerca de 10-15m. La energía liberada ha impulsado
verticalmente la columna de agua, originando un tren de ondas altas progresivamente
gravitacionales “Tsunami”, que se propagaron a través del Océano Indico. La simulación
computarizada (Fuente: INGV) de propagación de ondas tsunamis, basados sobre los datos sísmicos
proporcionados por varias instituciones científicas, durante la más grande catástrofe registrada en la
humanidad moderna y las imágenes espaciales tomadas desde los satelitales (Fuente: USGS,
NASA); claramente indican que en el sector Oeste las amplificaciones (+5m) de ondas se
propagaron a través del Océano Indico con fuertes efectos sobre Sir Lanka, India, Maldive, mientras
que en el sector Este las amplias atenuaciones (-5m) provocaron efectos devastadores sobre
Indonesia, Malasia, Tailandia, Bangladesh, Islas Andaman e Islas Nicobar. En Phuket, testigos
oculares improvisadamente vieron retroceder el mar hasta 1 kilómetro, dejando al descubierto gran
parte del fondo marino, y luego retornar a una gran velocidad sobre la playa con olas de grandes
alturas, manifestando que la primera ola tenia de 5-6 metros de alto y la segunda aún más grande
con altura de 10-12 metros.
Según una hipótesis aún por verificar, el terremoto (Sumatra) pudo haber sido incitado por un sismo
de magnitud Ms8,1 Richter (en los últimos 4 años el más fuerte del mundo, antes del terremoto de
Sumatra) generada al norte de la Isla Macquarie (sudeste de la Tasmania), el 23 de diciembre 2004
a las 14:59 y 4 segundos hora UTC, 24 de diciembre 2004 a las 1:59 AM y 4 segundos hora local.
Con hipocentro de tipo superficial localizado a 10 km de profundidad, coordenadas 50.240°S,
160.133°E. Este sismo pudo haber desplazado un segmento de la placa australiana, creando un
desequilibrio che pudo consecuentemente haber causado el desplazamiento (30 cm sudoeste?) de un
segmento de la placa indiana.
Al momento, la mayoría de los estudios geológicos (neotectónicos, sísmicidad y otros) están siendo
enfocados en el área epicentral del sudeste asiático, para verificar si nos encontramos en una nueva
fase de paroxismo telúrico que podría durar de 15 a 20 años?, actualmente no existe elementos para
confirmarlo. Sin embargo, en estos últimos días se han verificado en la misma macroárea 85 sismos
de magnitudes moderadas y altas (ninguno de ellos más fuerte al terremoto de Sumatra). Una
similar fase telúrica se ha presentado en las décadas de los cincuenta y sesenta.
Referencias Bibliográficas.
*
Bellier, O., Sébrier, M., Pramumijoyo, S., Beaudouin, Th., Harjono, H., Bahar, I., Forni, O. (1997).
Paleoseismicity and seismic hazard along the Great Sumatra Fault (Indonesia). J. Geodynamics Vol 24,
Nos 1-4, pp.169-183.
*
Petersen, M., Dewey, J., Hartzell, S., Mueller, C., Harmsen, S., Frankel, A., Rukstales, K. (2004).
Probabilistic seismic hazard analysis for Sumatra, Indonesia and across the Southern Malaysian
Peninsula. Tectonophysics 390, 141-158.