7.1.6.- 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.

Curva de inundación histórica en la ciudad de Arica
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 informacioón 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 1868 y 1877. 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 1868Tsunami 1877
  • En el sector antiguo de la ciudad las olas subieron 10 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 1850 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 1868. Los restos fueron depositados a 450 m de la línea de costa.

  • La gran ola subió 65 pies (19,75 m).
  • Las siguientes fotografías ilustran el daño generado por ambos tsunamis en la ciudad de Arica, complementándose con los usos actuales de las respectivas áreas.


    EFECTO TSUNAMIS HISTORICOS USO ACTUAL DEL SUELO
     Barco Wateree varado por tsunami de 1868	Uso actual sector Wateree 1999
      Efectos tsunami 1877 en sector aduana	Uso actual sector aduana 1999
     Efectos tsunami 1877 en sector iglesia	 Uso actual sector iglesia 1999

    Al localizar los puntos de referencia sobre el emplazamiento de la ciudad de Arica, e interpolar una curva que los una, se visualiza el área aproximada de inundación.

    Curva de inundación histórica en la ciudad de Arica
    Curva de inundación histórica en la ciudad de Arica

    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 (1993), relaciona la pendiente de varias playas sumergidas con alturas de inundación históricas conocidas, ocurridas durante el terremoto de 1877 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 (1997) 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 100% desde los 10 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.

    El siguiente gráfico permite identificar que en la bahía de Arica, el comportamiento de un tsunami de magnitud X, transmitirá mayor energía en el sector norte de la ciudad, implicando mayores alturas de ola y cobertura de inundación.

    [Fuente: Lagos, 1997]

    El siguiente cuadro presenta una síntesis de los resultados obtenidos en función del modelo. En él se identifica la relación existente entre variables como: profundidad, pendiente submarina, porcentaje de energía transmitida y la cota de inundación en superficie.

    Cota de inundación por sectores en la ciudad de Arica.
    SECTOR DISTANCIA HORIZONTAL A LÍNEA DE COSTA (m) PROFUNDIDAD (m) PENDIENTE (Pº) COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA Et/Ei PORCENTAJE DE ENERGÍA (%) COTA DE INUNDACIÓN (m)
    HIPODROMO 2.000 12.50 0.36 0.6874 68.74 19.83
    WATEREE 2.000 13.75 0.39 0.6691 66.91 19.04
    MUELLE NORTE 2.000 14.75 0.42 0.6556 65.56 18.45
    RÍO SAN JOSÉ 2.000 18.50 0.53 0.6122 61.22 16.56
    PUERTO 2.000 22.00 0.63 0.5794 57.94 15.11
    [Fuente: Lagos, 1997]

    Las siguientes imágenes modelan el área de inundación y definen el comportamiento aproximado que habría tenido el tsunami de 1877 sobre el borde costero de la ciudad de Arica.

    Área de inundación por tsunami en Arica  Modelo digital de elevación 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 simulacioón. 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 10 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 11 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

    Infografía mapa de inundación de Arica, SHOA

    Por otra parte, Mardones et al (1996) 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 12 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 (1993) en la zona de Coquimbo y por la ONEMI (1986) en la VIII Región.