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Presentación a funcionarios del MNHN de Manuel Contreras, Decano de la Universidad de Playa Ancha. Martes 10 de junio de 2014.
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Riesgos naturales en la zona costera: tsunamis y cambio climático contemporáneo
Manuel Contreras LópezDecano Facultad de Ingeniería
Universidad de Playa AnchaE-mail: [email protected]
Antecedentes
Densidad de información publicada se
concentra en la VIII región
• Lugar (67% procesado)– Región
• Localidad– Bahías
– Playas
– Cabos
– Islas
• Área
• Sitios Extranjeros
• Laboratorio
1.1
3.8
6.7
4.1
5.4
13.8
1.8
2.0
0.6
0.7
26.2
1.2
8.3
16.5
4.6
2.7
0.5
XV
I
II
III
IV
V
A. Juan Fernández
I. Pascua
VI
VII
VIII
IX
XIV
X
XI
XII
Antártica
Porcentaje Localidades Estudiadas (1981 – 2012)
TAXONOMÍA DE LAS CIENCIAS DEL MAR EN CHILE A PARTIR DE UN ANÁLISIS DE
INFORMACIÓN GRIS (LIBROS RESÚMENES CONGRESOS 1981 - 2013)
Efectos del Tsunami
• Terremoto / Tsunami del 27 de febrero de 2010– 181 víctimas fatales por el tsunami (de 521)
– 17’000 viviendas destruidas
– 3’000 embarcaciones dañadas
– 16 puntos de carreteras socavadas
– 41 estructuras costeras mayores destruidas
Programa / Objetivos
• Conceptos: – Riesgos Naturales: Amenazas y Vulnerabilidades– Zona Costera
• Tsunamis (27F)– Región de Valparaíso Continental (El Yali, Llolleo)– Archipiélago Juan Fernández
• Cambio y Variabilidad Climática– Alza del Nivel del Mar– Oleaje
• Algunas conclusiones– El Yali Laboratorio Natural
Reflexión: Tendemos a darle la espalda al mar …
• Terremoto 2010
– Uno de los 10 más intensos registrados
– 80% población
– 10mil edificios afectados, menos de 10 fallaron
– Razón: estricta norma sísmica
• Tsunami 2010 – Tsunami pequeño
• 2 (m) run-up
• 80 (m) intrusión
– 10% de las viviendas
– 1/3 víctimas • Pescadores
artesanales no afectados
• Turistas si afectados
Desigualdad Disponibilidad Datos Tierra - Mar
Otros ejemplos
• “Borde Costero” / Zona Costera
• Alimentación
• Energía
• Emplazamientos en la zona costera
• Actividades en la zona costera
¿QUÉ MEDIR?POST TSUNAMI SURVEY
Inundación – Intrusión Máxima
¿Altura de la Ola? Máximo nivel de Inundación
Run – Up (elevación final)
Resultados Estudios de Campo
Publicado (Diciembre 2011)Pure and Applied Geophysics Nº168(12): 1989-2010
MAXIMO NIVEL
DEL AGUA
SPLASH
Riesgos en la Zona Costera
Riesgos en la Zona Costera
Tsunamis en Chile
Tsunamis de Campo
Lejano
Tsunamis de Campo
Cercano
Tsunamis con gran capacidad destructiva (en Chile)
• Período de Recurrencia de 50 años
• Tsunamis menores cada 7 años (Aysén 2007)
Localidad Fecha Valparaiso 8 de julio 1730
Concepcion 20 de agosto 1835
Tocopilla 13 de agosto 1868
Arica 9 de mayo 1877
Copiapo 10 de noviembre 1922
Valdivia 22 de mayo 1960
Concepcion 27 de febrero 2010
Antecedentes Tsunami27 de febrero de 2010
Las condiciones para que se genere un tsunami son:
– Ruptura ubicada en el
subsuelo marino o en la
costa.
– Magnitud igual o superior
a 7,0 en la escala de
Richter.
– Foco del sismo ubicado
a menos de 60 [km] de
profundidad.
27/02/2010
ZONA AFECTADA
80% de la población
Micro Tsunami 25/03/2012
Mw = 6.8
Tsunami Sumatra – Andaman 2004
Constitución 27/02/2010, Fotografías Edgardo Villavicencio (Terra)
ARICA
+
AR
RIB
O E
ST
IMA
DO
Hmax=2,1[m]
JUAN FERNANDEZ
SIS
MO
3:3
4 A
M
AR
RIB
O E
ST
IMA
DO
FALLO DEL
INSTRUMENTO
TALCAHUANO
-
SIS
MO
3:3
4 A
M
AR
RIB
O E
ST
IMA
DO
FALLO DEL
INSTRUMENTO
ATAQUE DEL
TSUNAMI
27/02/2010
TERREMOTO
3:34 AM
Talcahuano (39º S)
Estas estimaciones son
válidas antes del
terremoto 27/02/2010Nivel del Mar Talcahuano (Febrero - Marzo 2010)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
1 1296 2591 3886 5181 6476 7771 9066 10361 11656 12951 14246 15541 16836 18131 19426 20721 22016 23311 24606 25901 27196
tiempo (horas)
Alt
ura
(m
)
Mareógrafo Puerto Valparaíso
Mataquito
Impacto del Tsunami 2010 en el río Mataquito
RIO MATAQUITO, CHILE
Antes del Tsunami
2010 – Después del Tsunami (3 meses)
2011 – 18 meses después del tsunami
2013
Caleta Mostazal, Santo Domingo
Área de Inundación
Reserva NacionalEl Yali
Borde de la laguna antiguo
Laguna Albúfera(post-Tsunami)
Playa de Arena <1 ha Duna 0 ha Humedal <1 ha Matorral Costero= dead
Línea de la ola
Impactos ambientales en la Albufera
asociados al Tsunami Chile 2010
Residuos Sólidos depositados por el tsunami 27F en El Yali
Composición (%) de residuos sólidos recolectados post Tsunami en la R.N. El Yali
(Total recolectado: 3,0 [ton] en 30 ha)
El Yali
Marzo 2009 Marzo 2010
Albufera antes del tsunami 2010
Área Inundación El Yali, 2010
El Yali
Segementación de la laguna costeraDespués del Tsunami 2010
Segmentación laguna costera
Albufera
Abril 2007
Abril 2011
Estero El Yali
Estero El Yali
Laguna Norte
1 km
1 km
Segmentación laguna costera
Río Rapel (Represado desde 1958) y contribución de sedimentos
Terremoto y Tsunami 27F
• En el s. XX El Yali ha sido impactado por 11 tsunamis:– 1906 C: 2.5 [m]– 1928 C: 1.5 [m]– 1946 L: 1.5 [m] – 1952 L: 1.0 [m]– 1957 L: 1.0 [m]– 1960 C: 1.5 [m]– 1964 L: 2.2 [m]– 1971 C: 1.2 [m]– 1985 C: 3.5 [m]– 2010 C: 5.2 [m] *– 2011 L: 1.0 [m] *
Tráfico en la Playa y Terreno Playa
Efectos sobre avifauna del Tráfico en la Playa y Terreno Playa El Yali /
Tsunami 27F
La conservación de poblaciones de una alta variedad de especies… (DE N°41/1996)
Tsunami 27F-2010 Tráfico
Fuente: censos mensuales CONAF
El Yali – Laboratorio Natural
• 2010 – “Post Tsunami Survey Chile 2010” (NSF RAPID award CMMI-1034886: UCHILE, UTSM, PUC, UV, UPLA)
• 2011 – “Efectos del Tsunami 27/02 sobre los equilibrios morfodinámicosde la Laguna Albufera (33º45’36’’S; 71º 44’ 21’’W) en la Reserva Nacional El Yali” (DGI-UPLA ING/03-11)
• 2012/13 – “Efectos Locales de Cambio Climático en la Zona Costera de la Región de Valparaíso – Chile y la Provincia de Manabí - Ecuador: Evaluación de la alteración de playas y litoral costero” (DGI-UPLA ING 01/1213)
• 2013 – “Formulación del Plan de Restauración Ecológica como mecanismo de adaptación al Cambio Climático en la Reserva Nacional El Yali (región de Valparaíso)” (Agencia de Parques de Canadá) – Fase I
• 2013 – “Ejecución Temprana de Restauración Ecológica y un Sistema de Alerta Ambiental como Mecanismo de Adaptación al Cambio Climático en la Reserva Nacional El Yali, Región de Valparaíso” (MMA) – Fase II
• 2014 – Fase III?
Resaca
(Backwash)
IMPACTOS SOBRE LA MORFOLOGÍA Y LOS ECOSISTEMAS MARINOS
DAÑOS PROVOCADOS POR EL TSUNAMI (Suelo
Fondo Marino en A. Juan Fernández)
DAÑOS PROVOCADOS
POR EL TSUNAMI (A. Juan Fernández)
Contaminación
NIVEL DE 8 [m] ALCANZADO POR EL TSUNAMI
MIRA TOTOPGRAFICA DE 5 [m] DE LONGITUD
COTA MAXIMA = +20 [m]
Corral
+
SIS
MO
3:3
4 A
M
AR
RIB
O E
ST
IMA
DO
Hmax=3,0[m]
Japón 2011
Chile 2010
Los tsunamis remontan ríos y estuarios ….
PÉRDIDA DE LÍNEAS DE VIDA
RUTA AL NORTE DE CONSTITUCIÓN, CHILE
DAÑOS PROVOCADOS
POR EL TSUNAMI (La Pesca - Duaó)
DAÑOS PROVOCADOS
POR EL TSUNAMI (Iloca)
Constitución, desembocadura del Maule (2009)
Constitución, desembocadura del Maule (2010)
Estero Iloca (2009)
Estero Iloca (2010)
HORMIGON ARMADOBuena resistencia ante el tsunami
ADOBEResistencia débil el tsunami
MADERAMala resistencia menos que se utilicen
viviendas con tipología de palafito
Tipos de obra
COTA MÁXIMA DE INUNDACIÓNLLO-LLEO, SAN ANTONIO
Llolleo, San Antonio168 cabañas destruidas
http://www.munivalpo.cl/transparencia/archivos/plan_desarrollo_comunal/PLADECO.pdf
Página 26
Cambio Climático
Conceptos
Cambio Climático
Aumento Temperatura
Global
Efecto Gases Invernadero
Origen Humano
Origen Natural
Variabilidad Climática
Fenómeno El Niño
Origen Humano
Origen Natural
Tasas de cambio del NMM por latitud y longitud
Contreras & Winckler(2009)
Contreras (2010)
Contreras et al. (2011)
Contreras et al. (2012)
Litoral de Chile
Pastor (2013)
Contreras (2013)
Pacífico Sur Oriental (Chile, Perú, Ecuador, Colombia)
+3.21
-1.22
+1.34
Datos Disponibles:
Mareógrafos
Nivel del Mar instantáneo
cada una hora
Estaciones y Extensión de Registro
Extraído y Adaptado de www.shoa.cl
Resultados Arica (18º28’S)
ARICA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
1950
1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
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1977
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1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
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2000
2001
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2003
2004
2005
2006
2007
2008
Alt
ura
de
ma
rea (
mm
)
máximo
promedio
L_inferior
L_superior
Lineal (promedio)
Lineal (máximo)
Descenso NMM
Resultados Antofagasta (23º39’S)
ANTOFAGASTA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
1945
1946
1947
1948
1949
1950
1951
1952
1953
1954
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1962
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1964
1965
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1969
1970
1971
1972
1973
1974
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1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
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1990
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1992
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2001
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2003
2004
2005
2006
2007
2008
Alt
ura
de
ma
rea (
mm
)
máximo
promedio
L_inferior
L_superior
Lineal (promedio)
Lineal (máximo)
Descenso NMM
Resultados Caldera (27ºS)
CALDERA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
1950
1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
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1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
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1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Alt
ura
de
ma
rea (
mm
)
máximo
media
L_inferior
L_superior
Lineal (media)
Lineal (máximo)
Ascenso NMM
Resultados I. Pascua (27ºS)
ISLA DE PASCUA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
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1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Alt
ura
de
ma
rea (
mm
)
max
media
L_inferior
L_superior
Lineal (media)
Lineal (max)
Ascenso NMM
Resultados Valparaíso (33º S)
VALPARAISO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
1944
1945
1946
1947
1948
1949
1950
1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Alt
ura
de
ma
rea (
mm
)
máximo
media
L_inferior
L_superior
Lineal(máximo)
Lineal (media)
Resultados no son concluyentes
… (por la pérdida de casi una
década de datos)
Talcahuano (39º S)
TALCAHUANO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
1949
1950
1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Alt
ura
de
ma
rea (
mm
)
máximo
promedio
L_inferior
L_superior
Lineal (promedio)
Lineal (máximo )
Ascenso NMM
Puerto Williams (55º S)
PUERTO WILLIAMS
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Alt
ura
de
ma
rea (
mm
)
máximo
media
L_inferior
L_superior
Lineal (máximo)
Lineal (media)
Ascenso NMM, significativo
sólo en la última década
Baltra
Esmeraldas
La Libertad
Manta
Puerto Nuevo
Mareógrafos en Ecuador
Explicaciones Isostáticas
Actividad Sísmica y Procesos
Tectónicos en el Norte de
Chile
Posible Rebote Isostático
(similar a Fennoscandia) en
el Sur de Chile
Movimientos Isostáticos
36
Nivel del Mar Talcahuano (Febrero - Marzo 2010)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
1 1296 2591 3886 5181 6476 7771 9066 10361 11656 12951 14246 15541 16836 18131 19426 20721 22016 23311 24606 25901 27196
tiempo (horas)
Alt
ura
(m
)
Nivel Medio del Mar no es constante (variaciones últimos 20.000 años)
De forma anormal, el nivel medio del mar ha permanecido constante los últimos 6000 años
Pleistoceno y Holoceno (indiferenciado) Formación La Cueva (Plioceno) Formación Rapel (Plioceno) Formación Licancheu (Plioceno) Formación Navidad (Mioceno superior - Plioceno Inferior) Eoceno marino Cretácico Superior marino Basamento ígneo y metamórfico (indiferenciado)
Falla inversa
Laguna La Matanza
Laguna Colejuda
Encinas et al. (2006)Formación Navidad
Levantamiento Topográfico: Laguna Matanza a 8.5 [m] sobre el NMM
Laguna Matanzas 3000 años atrás
A) Hace 14.000 años
B) Hace 3.000 años
Secuencia formación lagunas (naturales) humedal El Yali
Desembocadura Estuario
Albufera
Laguna interiorCaudal Mareas Olas
ENOS
Material Sedimentable
Viento
Duna
Terremoto
Oleaje
• Olas = Ondas Generadas por viento
Ejemplo de un modelo y simulación del cambio del nivel del mar en las costas de Chile
Viernes 20/08/2010El surfista Francisco Gana
asegura que "nunca vi olas tan
grandes"
ARICA, agosto 20.- Francisco
Gana lleva 24 años desafiando
las olas, pero ayer quedó con la
boca abierta. El inédito
fenómeno que azota a las costas
chilenas hizo que con más
ansias que nunca llegará hasta
las playas de Arica a correr olas.
Publicado 09:10 h. 20-08-2010
Surfistas aprovechan violentas
marejadas para correr olas de
hasta 15 metros
Swell Playa Ancha 18/08/2010
Eventos extremos … no solo
tsunamis
MAREJADA 18 – 22 DE AGOSTO 2010
Hindcast NOAA: Campo de viento y oleaje de 8 a 9 metros arribando al litoral (swell del sur)
El Yali
Marejadas inusualmente altas en el litoral de la Región (03/07/2013)
Pronóstico
Advertencias a la Navegación
Hindcast NOAA: Campo de viento y oleaje de 8 a 9 metros arribando al litoral (swell del sur)
El Yali
Noticias de Prensa
Noticias de Prensa
Mareas en San Antonio (SHOA)
• La marejada arribo en la hora de más alta marea, aunque fue en un período de cuadratura
Sicigia más importante en 5 años
Cuadratura en rangos normales
Año 2010
• Se necesitaba: marejada + marea alta en sicigia … fueron olas de 6 metros y no de 8
Reserva Nacional El Yali
El mar ingresó 300 metros a la RN
A
B
C
D
Altura Significativa del Oleaje, Valparaíso – Chile Central
Dirección del Oleaje, Valparaíso – Chile Central
Altura Significativa del Oleaje, Galápagos
Dirección del Oleaje,Galápagos
Valparaíso (1957 – 2013)
Galápagos (1957 – 2013)
Origen del Mar de fondo en la costa de Chile¿Cómo es en Ecuador?
Cambios en la dirección del Oleaje
Contreras & Cevallos (2014)
Ecuador
• Cambios en la dirección incidente del swelldel sur
5 10 15 20 25
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m]Valparaíso
Península Antártica
Efectos sobre Playa Santo Domingo
Conclusiones / Reflexiones
• Tsunamis & Mega-Terremotos
– Educación / Formación
– Prevención / Planificación / Ordenamiento Territorial
• Alza del Nivel Medio del Mar
• Marejadas
– Oportunidades