Boletín Científico CCCP (2005), No. 12: 49-61

Evaluación del Efecto de la Isla Barrera El Guano frente a la Acción de Tsunamis en Tumaco Luis Jesús Otero Díaz 1 Ernesto Mauricio González Rodriguez2 1

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Área de Modelado Integral de Zonas Costeras, Centro Control Contaminación del Pacifico - CCCP Vía El Morro, Capitanía de Puerto, San Andrés de Tumaco, Nariño, Colombia Tél: +57 (2) 727 26 37, Fax: +57 (2) 727 11 80, AA. 187 e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]

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Otero, L. y M. González. 2005. Evaluación del Efecto de la Isla Barrera El Guano frente a la Acción de Tsunamis en Tumaco. Boletín Científico CCCP, (12): 49-61. Recibido en junio de 2005; aceptado en agosto de 2005

RESUMEN La población de San Andrés Tumaco, en Colombia, ha sufrido el impacto de tsunamis de gran magnitud, los cuales han causado graves daños y pérdidas de vidas humanas en la región. El más reciente tsunami, ocurrido el 12 de diciembre de 1979 (Mw 8.2), afectó especialmente la población; no obstante, existe la evidencia de que el desastre fue minimizado gracias a la existencia de la isla barrera El Guano, cordón litoral de arena, ubicado frente a la isla de Tumaco, que desapareció durante el evento. En el presente trabajo se realizó un estudio comparativo en la bahía de Tumaco entre la situación actual (sin isla barrera) y la anterior a 1979 (con isla barrera) frente a la acción de tsunamis. Este análisis se desarrolló mediante la identificación de mecanismos focales de sismos tsunamigénicos y la aplicación de un modelo numérico de generación y propagación de tsunamis. Los resultados de las simulaciones de tsunami para Tumaco mostraron que, en la situación actual, esta zona es vulnerable al impacto e inundación por tsunamis de fuente cercana. En la situación con isla barrera, se comprobó que durante el tsunami de 1979 este elemento redujo notablemente el flujo de energía y la cota de inundación de las ondas de tsunami en Tumaco. Sin embargo, el impacto hubiera sido mucho mayor si este tsunami hubiera ocurrido durante un nivel de pleamar. A efectos de reducir el riesgo por inundación debido a tsunamis en Tumaco, una alternativa propuesta en este trabajo fue propiciar el estudio de impactos de la regeneración natural de la antigua isla barrera El Guano, generando así una mayor protección de la ciudad. PALABRAS

CLAVE:

Tsunamis, isla barrera, inundación, Tumaco, pleamar, modelo numérico, regeneración.

ABSTRACT The village of San Andres de Tumaco, in Colombia, has suffer the impact of great magnitude tsunami events, which have caused serious damage and death in the area. The last tsunami, occurred on December 12, 1979 (Mw 8.2), affected the population of Tumaco in particular. However, it is believed that the disaster was lessened by the existence of Guano barrier island, a littoral sand island that disappeared in the event, and located in front of city of Tumaco. In this work a comparative study of tsunami action in the Tumaco Bay is carried out, taking the present situation (without barrier island) and the situation previous to 1979 (with barrier island), in order to consider the viability of regenerating the old Guano barrier island as a protective element for the population in this area. This analysis was carried out by means of the identification of earthquake parameters and focal mechanisms of tsunami generation in the zone, the application of a numerical model of tsunami generation and propagation and the evaluation of tsunami action on the islands of Tumaco. The results of the simulations for Tumaco showed that in the present situation, this zone is vulnerable to the impact and flood by tsunamis from a near source. It was proven that barrier island considerably reduced the energy flow and the flooding level of the tsunami waves upon Tumaco in the 1979 event. However, if this tsunami had occurred during a higher tide, the impact would have been greater. In order to reduce flooding risk due to tsunamis upon the city of Tumaco, the alternative proposed in this paper is to regenerate and modify the morphology of the old Guano barrier island to provide better protection for the city. KEY

WORDS:

Tsunamis, barrier island, flood, Tumaco, higher tide, numerical model, regenerate.

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Boletín Científico CCCP (2005), No. 12: 49-61

INTRODUCCIÓN Cuando la fuente de un sismo está situada total o parcialmente bajo el mar existe el riesgo de generación de ondas gravitacionales de gran período y contenido energético, las cuales viajan a gran velocidad largas distancias provocando, en algunos de los casos, graves daños en vidas y propiedades ubicadas en zonas costeras. Dichas ondas se conocen con el nombre de tsunamis, término japonés que significa ‘ola en puertos’. Afortunadamente, no todo movimiento sísmico en el mar genera un tsunami; su origen depende de los parámetros del foco sísmico, como son: el tipo de desplazamiento tectónico, el cual debe ser generalmente un movimiento vertical del fondo tipo falla normal o inversa; magnitud del sismo, (Mw > 7); profundidad del foco, (d f < 50 km), y extensión de la fuente (L > 100 km) (Iida, 1963; Iida, 1970; Wiegel, 1970). El bloque norte de Los Andes es una región de intensa actividad sismológica, en particular la franja sísmica ubicada frente a litoral Pacífico sur de Colombia y norte de Ecuador. En esta zona, durante el Siglo XX, se produjeron seis grandes terremotos con Mw> 7. El más grande, ocurrido el 31 de enero de 1906 (Mw> 8.6), tuvo una longitud de ruptura estimada de 500 km, parcialmente reactivada en secuencia de sur a norte en los eventos del 14 de mayo de 1942 (Mw > 7), 19 de enero de 1958 (Mw>7.7) y el 12 de diciembre de 1979 (M w>8.2) (Mendoza y Dewey, 1984). Estos

terremotos generaron tsunamis que causaron graves daños y pérdida de vidas humanas en la región costera del litoral Pacífico colombo-ecuatoriano, particularmente el evento de 1979 que afectó a gran parte de los habitantes de la bahía de Tumaco (Quiceno y Ortiz, 2001). La alta sismicidad de la región es producto de la subducción de la placa de Nazca bajo la placa Suramericana, especialmente en donde la dorsal Carnegie subduce debajo de Ecuador (Figura 1). A raíz del tsunami de 1979 se han orientado esfuerzos, sin mucho éxito, para implementar soluciones que minimicen los riesgos a que se encuentran expuestos los 100 000 habitantes que conforman la población de Tumaco. Es por ello que una alternativa que se exploró en el presente estudio fue la regeneración de la antigua isla barrera El Guano (Figura 2); desaparecida durante el tsunami de 1979 y que, precisamente, durante dicho evento se cree desempeñó un papel protector reduciendo sustancialmente la magnitud del desastre. Teniendo en cuenta que los terremotos con focos submarinos son la principal fuente generadora de grandes tsunamis, es importante analizar la sismología, la tectónica y los mecanismos focales dominantes en la zona, para establecer los parámetros de las fallas y mecanismos focales de generación de tsunamis en el litoral sur del Pacífico colombiano.

Figura 1. Movimiento relativo de las placas y zona de subducción. El círculo rojo indica la ubicación de la bahía de Tumaco (Fuente: Gutsher et al., 1999).

Otero y González: Regeneración de Isla frente a Acción de Tsunamis

Figura 2. Localización de la isla barrera El Guano antes del tsunami de 1979 (izq.) y situación actual (der.).

ÁREA DE ESTUDIO Sismicidad y tectónica de placas Gutsher et al. (1999) presenta una zonificación del litoral Pacífico colombo-ecuatoriano tomando en cuenta distintos patrones de sismicidad y actividad volcánica (Hall y Wood, 1985). En la Figura 3 se ilustran cuatro regiones de norte a sur: * Región 1, sección A-A’: Presenta fallas superficiales dextrales transcurrentes y fallas normales superficiales. En esta región no se han registrado tsunamis, debido a que la actividad sísmica se concentra en profundidades mayores a 50 km. * Región 2, sección B-B’: Entre los 2.5o N y 1o S, con una actividad sísmica baja en las profundidades intermedias, concentrándose en profundidades menores a 40 km. En esta región se encuentra ubicada la bahía de Tumaco y es la zona en donde se han generado los tsunamis que han afectado a la costa del litoral sur del Pacífico colombiano, debido a la ubicación de los epicentros a profundidades superficiales (