TERREMOTO Y TSUNAMI DE CHILE 2010

POR: Ing. Alfonso Bermúdez sokolich

 El terremoto de Chile del 27 de Febrero de magnitud 8.8 afecto la zona sur y centro de Chile y posterior Tsunami. Causo al menos 528 muertos, 56 desaparecidos, 12.000 heridos Unos 500.000 construciones, la infraestructura vial dañada por la caída de puentes y destrucción de algunos tramos de carreteras, los aeropuertos de Concepción y Santiago sufrieron daños, siendo el más afectado el de Santiago en su terminal y torre de control lo que lo llevo a cancelar sus operaciones cortes en la comunicación, apagones y corte del servicio de agua potable. El tsunami posterior, produjo 4.200 barcos u embarcaciones, muelles, muchos edificios y carreteras resultaron dañados o destruidos. La pérdida económica total en Chile se estima en 30 mil millones de dólares americanos. La instrumentación registro en Concepción una aceleración máxima de 0,65g, Generó uno de los tsunamis más destructivos del Pacífico. Cerca del área de generación, el terremoto y el tsunami fueron extremadamente destructores, particularmente en el área costera desde Concepción hasta el extremo sur de la Isla Chiloe. El daño más extenso del tsunami ocurrió en la Isla Chiloe, él área costera más cercana al epicentro. Olas de tsunami midiendo hasta 25 metros, llegaron en 10 a 15 minutos después del terremoto, matando al menos a 200 personas, hundiendo todas las embarcaciones e inundando de medio a un kilómetro, tierra adentro.

En muchas zonas del mundo los terremotos son una característica de nuestra vida. Por lo que necesitamos es entender la naturaleza y características del terremoto, la comunidad de Ingeniería observando los daños producidos por los terremotos aprende mucho más sobre las prácticas de construcción,  y es por lo que en cada terremoto se realiza un seguimiento y observación de los daños producidos en las construcciones. Debemos aprender cómo estar preparado y lo que debemos hacer cuando sucede. La motivación del presente trabajo fue la observación de los efectos de un mega terremoto como el ocurrido en Chile el 27 de febrero del 2010, el quinto en magnitud desde el inicio de la era de la instrumentación sísmica iniciada a mediados del siglo XX, y del posterior tsunami que se produjo a consecuencia del sismo, para un geólogo es una oportunidad única de observar sus efectos, consecuencias y cambios producidos en la corteza terrestre. Efectos que son difíciles de observar en movimientos sísmicos de menor magnitud. En lo personal fui a ver los daños que sufren las construcciones y de ser posible entender por qué fallaron, esta era mi visión de los terremotos daños, destrucción y muerte, pero esta visita cambiaria mi visión de los terremotos. Los mega terremotos producen efectos sobre la superficie terrestre que cambian la morfología. Los terremotos  suelen causar destrucción en diferentes grados los que dependerán de muchos factores como la distancia al foco o hipocentro, los picos de aceleración logrados, la duración, las atenuaciones y aceleraciones geológicas u de otros tipos. Estos grandes sismos suelen desencadenar otros procesos geodinámicos como tsunamis, aluviones, deslizamientos, derrumbes etc. Los que pueden llegar a causar una mayor destrucción.

Fig. N°1.- En el mapa de Sudamérica se indican los terremotos más importantes del siglo XX (fuente IGP), se observa que el terremoto de chile del 2010 (marcado con verde) se superpone a 4 zonas rotura donde ya se habían producido terremotos importantes el siglo pasado (zonas pintadas de rojo), lo cual obliga a reformular la teoría de lagunas sísmicas según la cual las zonas donde no se han producido grandes sismos tienen la mayor posibilidad de sufrirlos, otros autores denominaban esta zona como una laguna sísmica madura, la enseñanza que nos deja es que grandes terremotos pueden ser predecesores de mega terremotos.

Los daños o colapsos evaluados fueron de las construcciones modernas, las que fueron diseñadas con criterios antisísmicos. Chile por sus constantes movimientos sísmicos de gran magnitud, tiene normas muy estrictas para la construcción, asimismo se tiene  responsabilidad civil en cuanto a los daños producidos los cuales tienen una reparación pecuniaria y una responsabilidad penal por la cual si estos daños ocasionaron la muerte y son de responsabilidad atribuible a personas por diversos factores como mala calidad del diseño, defectos de construcción, omisiones de diseño u otras negligencias, son castigados con pena de cárcel para los que resulten responsables. Las investigaciones de las construcciones colapsadas son efectuadas por una institución gubernamental especializada, hacen la autopsia de la construcción colapsada revisando todos los estudios realizados desde la fundación, el diseño, los cálculos estructurales, los controles de calidad realizados por el constructor y la Inspectoria, se toman muestras de los materiales de construcción empleados y se realizan las pruebas de laboratorio. Luego de realizado todas las pesquisas emiten su dictamen, donde se señala las deficiencias u falencias.

Un factor influyente de los colapsos fue la ampliación de las ondas sísmicas, puesto que en los estudios de peligrosidad sísmica para el diseño los valores tomados son las de aceleración máxima a nivel de basamento rocoso y no las condiciones locales del sitio, las cuales tienen una variación en la amplitud y contenido de frecuencias del evento especialmente en suelos blandos, saturados y entre otros como las condiciones geográficas y geológicas. Estas amplificaciones de las ondas sísmicas fueron determinadas en varios sismos la más conocida es la del terremoto de México de 1985 (M=8.1) el factor de amplificación fue del orden de 4 a 5 veces.

Fig. N°2.- Falla de puente por base de estribos muy corto lo cual unido a la ampliación de las ondas sísmicas por suelos blandos produjo un mayor desplazamiento que el de diseño provocando su caída.

Entre los conceptos básicos para el diseño antisísmico que sirven de base son: Alta densidad de muros, mayor peso en las bases de los edificios, albañilería confinada, muros de concreto armado, homogeneidad de los edificios, continuidad de la estructura, etc.

Entre los problemas que detectaron los chilenos en la implementación del diseño antisísmico son: El aumento del número de Escuelas de Ingeniería  y no existir acreditación de estudios es altamente probable que se forman ingenieros mal preparados.  Proliferan programas automáticos de diseño. No se exige revisión de cálculos estructurales obligatoria. No se exige inspección de obras obligatoria. Como cuestión coyuntural; se desconocen las provisiones de cálculo y construcción para los muros cortina. Acreditación y registro de ingenieros y revisores de estructuras basada en antecedentes académicos y experiencia. Establecimiento de una instancia obligatoria de revisión de proyectos de cierta envergadura –a definir- por parte de profesionales acreditados. Exigencia de inspección obligatoria en proyectos de cierta envergadura –por definir. Creación de un comité de "hombres sabios" que tengan la atribución de interpretar los alcances de la norma de cálculo sísmico y/o permitir soluciones no contempladas en la norma.

Fig. N°3.- Falla por volteo de edificio en Concepción construcción con baja densidad de paredes en el piso bajo, sumado a la ampliación de las ondas sísmicas por suelos blandos y saturados de agua, que produjo un mayor oscilación del edifico y su colapso.

La deformación de la corteza terrestre producida por un mego terremoto suelen ser medibles con la ayuda del GPS se ha podido determinar los desplazamientos horizontales los que fueron de más o menos 4 metros hacia el Oeste. Los movimientos horizontales son más observables como los producidos en la costa donde emergieron fondos marinos los cuales han sido determinados por algas marinas, en el interior por cambios de niveles de lagunas y pantanos, midiéndose hasta 2 metros de emersión en Punta Lavapíe.
El conocimiento de estos movimientos son de gran importancia para los peruanos, pues en la zona de Marcona en Ica se observa en forma escalonada terrazas de abrasión marina emergidas sucesivamente desde la zona donde esta San Juan de Marcona hasta la intersección con la panamericana sur, lo que podría por lo observado en Chile ser indicativo de sucesivas emersiones de varios metros, hasta algunas decenas de haber sido consecuencia  de mega terremotos, algunos posiblemente de mayor magnitud del observado en Chile. En especial esta zona que se encuentra frente al alto estructural de la denominada dorsal de Nazca.
Lo observado en el tsunami, que si bien no tuvo las implicancias globales de otros tsunamis que lograban daños a miles de kilómetros de su lugar de origen, este tuvo efectos muy localizados relativamente aproximadamente una influencia importante de 1000km. Se observo que la disposición y conformación geográfica es un factor importante para la penetración del tsunami a tierra. El mar presenta corrientes dominantes que tiene una dirección principal, con algunas ligeras variaciones, por ejemplo en esta zona se tiene la presencia de la corriente de Humboldt, la cual tiene una dirección de sur a norte, teniendo un vector de arrastre en la misma dirección, las bahías o puertos tiene una dirección inversa sur, por lo cual las bahías presentan poco oleaje y poca profundidad. Las bahías donde se ubican los puertos son zonas protegidas de las corrientes marinas y del oleaje, por tanto el tsunami tuvo sus mayores efectos en tierras bajas y bahías. La geografía juega un papel importante en la zona costera de bahías una conformación donde se tiene el mismo ancho de entrada y la que el área de recepción es lineal paralela, mantendrá la misma intensidad. Una bahía en forma de V estando la abertura hacia el mar, sufrirá un mayor efecto. Si a esta forma le hacemos una forma tridimensional de embudo, en esta forma se potenciaría mas los efectos del tsunami.