Área temática 2 - Bonalva

Área temática 2
2.20. EFECTOS GEOMORFOLOGICOS DEL TERREMOTO
Mw=8,8 DEL 27/F DE 2010 EN BAHIAS DEL CENTRO SUR DE
CHILE: CRITERIOS PARA EL MANEJO COSTERO
C. Martínez1 , J. Quezada2 , A. Belmonte3, M. Quezada4, R. Oliva5
© 2012 Los autores.
Prohibida su reproducción en cualquier medio sin mencionar su
fuente o su utilización con objetivos comerciales sin la autorización
previa por parte de sus autores.
Los responsables de la presente publicación agradecen la
desinteresada colaboración de los ponentes y de los asistentes al
Congreso de Gestión Integrada de Áreas Litorales, GIAL 2012,
celebrado en Cádiz (España) del 25 al 27 de enero de 2012.
Grupo de Investigación en Gestión Integrada de Áreas Litorales,
Universidad de Cádiz, España: www.gestioncostera.es
También en el blog del Congreso, en www.gial2012.com
Cualquier sugerencia u observación, rogamos la hagan llegar al
Grupo a través de cualquiera de ambos canales telemáticos.

I Congreso Iberoamericano de Gestión Integrada de Áreas Litorales ‐ 2012
2.20. EFECTOS GEOMORFOLOGICOS DEL TERREMOTO Mw=8,8 DEL 27/F DE
2010 EN BAHIAS DEL CENTRO SUR DE CHILE: CRITERIOS PARA EL MANEJO
COSTERO
C. Martínez 1 , J. Quezada 2 , A. Belmonte 3 , M. Quezada 4 , R. Oliva 5
1 Departamento de Geografía, Universidad de Concepción, Víctor Lamas 1290, Barrio Universitario, Concepción,
Chile, carolmartinez@udec.cl
2 Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Concepción, Víctor Lamas 1290, Barrio Universitario,
Concepción, Chile, jquezad@udec.cl
3 Departamento de Geofísica, Universidad de Concepción, Víctor Lamas 1290, Barrio Universitario, Concepción,
Chile, abelmonte@dgeo.udec.cl
4 Baird & Associates, Padre Mariano Nº 181, Providencia, Santiago, Chile mquezada@baird.com
5 Departamento de Geografía, Universidad de Concepción, Víctor Lamas 1290, Barrio Universitario, Concepción,
Chile, ricoliva@udec.cl
Proyecto Fondecyt Nº 11100379
Palabras clave: costa, gestión integrada de zonas costeras, geomorfología costera
RESUMEN
El terremoto de subducción Mw= 8,8 del 27 de Febrero de 2010 en la costa de Chile central
generó cambios geomorfológicos drásticos expresados en alzamientos y subsidencias que alteraron
los niveles de base de los ríos de la zona y las funciones ecológicas de los humedales continentales. El
evento sísmico generó un tsunami trans‐pacífico con alturas de ola entre 3 y 30 m en la costa chilena
afectando asentamientos humanos a lo largo de 500 km. Con el propósito de analizar los tipos de
cambio que afectan el litoral de la Región del Bio‐Bío (37ºS) y el rol de los terremotos de subducción
en la evolución costera para escalas históricas, se está desarrollando una investigación en las
principales bahías y ensenadas de la región. En esta contribución, se presentan los resultados
obtenidos para las bahías de Tubul y Lebu, donde los efectos del terremoto y tsunami fueron más
relevantes. A través de levantamientos topográficos, hidrográficos y geomorfológicos de detalle,
realizados entre 2010 y 2011, se establecieron los principales cambios morfológicos asociados al
evento sísmico. Para Tubul, se dispuso de datos batimétricos y topobatimétricos previos al terremoto
que permitieron generar perfiles comparativos pre y post‐terremoto. El levantamiento topográfico
consideró la elaboración de una nueva red geodésica local dados los daños provocados por el
terremoto. Para la batimetría se utilizó GPS doble frecuencia y ecosonda acoplado en bote pesquero.
Los datos fueron reducidos al Nivel de Reducción de Sondas (NRS). Se levantaron perfiles de playa
mediante GPS y se obtuvieron muestras de sedimentos en zonas representativas del perfil (zona de
rompiente, frente de playa y playa trasera). Las muestras fueron tamizadas en laboratorio y se
obtuvieron los parámetros estadísticos. Se determinó un alzamiento costero de 1,4 m en Tubul y 2 m
en Lebu. El tsunami asociado se introdujo por el río Tubul hasta 1,5 km al interior y alcanzó un run‐up
de 12 m. En Lebu, los efectos del tsunami fueron menores debido al encauzamiento del río pero éste
se introdujo hasta unos 2 km al interior y alcanzó un run‐up de 2 m. El alzamiento costero amplió el
litoral arenoso en 100 m tanto en Tubul como en Lebu. El río Lebu registró después del evento
sísmico, una profundidad máxima de ‐20 m y de ‐4 m en Tubul. En la zona marina adyacente de Lebu,
las profundidades fluctúan entre ‐4 y ‐20 m mientras que en Tubul entre –4 y –0,3 m. Las variaciones
pre y post‐sísmicas en el área marina de Tubul estableció una diferencia de 1,2 m. Los perfiles de
playa para ambas localidades establecieron secuencias mixtas cóncavo‐convexas de amplia
fluctuación estacional con predominio de arenas medianas. En Tubul los cambios geomorfológicos
son mayores debido a la influencia estuarial con etapas de playa expuesta y lagoon costero. Se
analizan los resultados en función del uso del uso de la zona costera.
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1. INTRODUCCIÓN
I Congreso Iberoamericano de Gestión Integrada de Áreas Litorales ‐ 2012
El proceso de urbanización en Chile central ha seguido las tendencias mundiales donde la
demanda inmobiliaria y las actividades económicas ligadas a la zona costera han generado
importantes conglomerados urbanos. Es así como la costa de la Región del Bio‐Bío en Chile centro sur
(37ºS), incluye el tercer conglomerado urbano del país (Concepción Metropolitano), el cual ha sido
históricamente desarrollado en torno al eje costero. De las 54 comunas que forman la región, 14 son
costeras, las que agrupan al 51% de la población regional. Esta realidad hace que la costa chilena sea
vulnerable ante fenómenos naturales tales como sismos tsunamigénicos y sensible a las políticas de
Planificación Territorial que de manera indicativa consideran los efectos de los riesgos naturales al
momento de gestionar la zona costera. En el primer caso, la historia símica es recurrente dado el
contexto tectónico de la costa chilena, principalmente debido a los terremotos interplaca que han
generado efectos devastadores en la población y sus bienes. La recurrencia histórica incluye dos de
los cinco eventos más destructivos de la historia de la humanidad, todos con magnitudes cercanos o
superiores a M=9,0. El más reciente, el terremoto de subducción Mw=8,8 del 27 de Febrero de 2010
generó cambios geomorfológicos drásticos expresados en alzamientos y subsidencias que alteraron
los niveles de base de los ríos de la zona y las funciones ecológicas de los humedales continentales
(Quezada et al., 2010). El evento sísmico generó un tsunami trans‐pacífico con alturas de ola entre 3
y 30 m en la costa chilena afectando asentamientos humanos a lo largo de 500 km. Unas 500
personas perdieron la vida y la infraestructura portuaria así como los asentamientos humanos fueron
arrasados por los trenes de olas.
Con el propósito de analizar los tipos de cambios que afectan el litoral de la Región del Bio‐Bío y el
rol de los terremotos de subducción en la evolución costera para escalas históricas, se está
desarrollando una investigación en las principales bahías y ensenadas de la región que fueron
afectadas por este evento. En esta contribución, se presentan los resultados obtenidos para las
bahías de Tubul y Lebu, donde los efectos del terremoto y tsunami fueron más relevantes. De este
modo, se espera generar criterios técnico‐científicos que permitan orientar la gestión de la zona
costera en la región.
2. MATERIALES Y METODOS
2.1. Área de estudio
La localidad de Tubul y la ciudad de Lebu se localizan en la costa de Chile centro sur, en la Región
del Bio‐Bío (37ºS) (Figura 1). Desde el punto de vista administrativo, ambas se incluyen en la
provincia de Arauco. El área está influenciada por un clima de tipo mediterráneo caracterizado por
una estación invernal con lluvias concentradas y estación seca prolongada. Desde el punto de vista
geomorfológico, la zona costera está influenciada por una tectónica diferencial de bloques y ha sido
afectada por ciclos marinos que en conjunto con procesos fluviales han generado llanuras litorales y
planicies de sedimentación. Estas interactúan con una cordillera costera (de Nahuelbuta) constituida
por rocas graníticas paleozoicas. La comuna de Lebu posee una población de 25.000 habitantes (INE,
2002), de los cuales el 87% es urbana. El río Lebu es el principal afluente y desemboca directamente
al océano Pacífico, este río ha sido utilizado para el desarrollo de actividades económicas ligadas a la
pesca artesanal. La localidad de Tubul está asentada en una antigua planicie de playa formada a
expensas de una red hídrica compleja, resultado de la interconexión de los ríos Tubul y Raqui que
dan origen al humedal del mismo nombre. En esta localidad rural, habitan unas 2.500 personas,
concentradas en una caleta de pescadores y principalmente dedicadas a la extracción del alga
gracilaria.
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2.2. Procedimientos
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Figura 1. Contexto geográfico del área de estudio
A través de levantamientos topográficos, hidrográficos y geomorfológicos de detalle, realizados
entre marzo de 2010 y octubre de 2011, se establecieron los principales cambios morfológicos
asociados al evento sísmico del 27/F de 2010. Se dispuso de datos batimétricos y topobatimétricos
previos al terremoto que permitieron generar perfiles comparativos pre y post‐terremoto en ambas
áreas (2007 para Tubul y 1997 para Lebu). El levantamiento topográfico consideró la elaboración de
una nueva red geodésica local dados los daños provocados por el terremoto en la antigua red. Para el
levantamiento topográfico (marzo 2011), se utilizó GPS doble frecuencia marca TRIMBLE, vinculados
a vértices conocidos y para el levantamiento batimétrico se utilizó ecosonda GARMIN acoplado a un
bote pesquero. Los datos fueron reducidos al Nivel de Reducción de Sondas (NRS), determinado a
partir de datos de mareas obtenidos de dos sensores de presión instalados tanto en el área oceánica
como en el río principal de ambas áreas (Figuras 2 y 3). En marzo de 2011, se levantaron perfiles de
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playa mediante GPS doble frecuencia y se obtuvieron muestras de sedimentos en zonas
representativas del perfil (zona de rompiente, frente de playa y playa trasera). Las muestras fueron
tamizadas en laboratorio y se obtuvieron los parámetros estadísticos principales.
Figura 2. Localización de perfiles de playa y topo‐batimétricos, localidad de Tubul
Figura 3. Localización de perfiles de playa y topo‐batimétricos, bahía de Lebu
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3. RESULTADOS
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El 27 de Febrero de 2010, se produjo un terremoto de magnitud Mw=8,8 que afectó la zona
centro‐sur de Chile cuya longitud de ruptura fue cercana a 610 km entre los 33ºS‐38,6ºS y un
deslizamiento interplaca entre 8 a 10 m. El epicentro se localizó a los 36.29ºS / 73.24ºW a 30 km de
profundidad. Producto del movimiento de placas, se generó una zona de alzamiento cerca de la fosa
Chile‐Perú y otra de hundimientos más lejos. El alzamiento del piso oceánico generó un tsunami el
cual tuvo efectos destructores en el litoral centro‐sur de Chile, así como en el territorio insular. Las
zonas cuyo litoral se encontraron cerca de la fosa, experimentaron un alzamiento significativo: 2 m,
principalmente la costa occidental de la península de Arauco (37,2ºS‐37,7ºS). El tsunami se manifestó
no como olas gigantescas, sino como avances y retrocesos del mar con una gran velocidad de
corriente provocando inundaciones cercanas a 8 m en bahías cerradas. El terremoto tuvo dos
segmentos de ruptura: 36,2ºS‐38,8ºS y 33ºS‐35,5ºS cada uno de ellos generó su propio tsunami. La
ruptura se inició en el extremo norte del segmento sur y allí también la primera y segunda ola del
tsunami que no fueron tan destructoras y se manifestaron entre media hora y dos horas después de
ocurrido el terremoto. Por el contrario, la tercera ola de mayor energía y poder destructivo, se
generó en la parte sur del segmento norte de ruptura tres horas más tarde del terremoto.
Este alzamiento se manifestó mediante la emersión de la plataforma de abrasión marina,
ensanchamiento de playas, desecamiento de humedales, retroceso del mar, disminución importante
del caudal de los ríos cerca de su desembocadura y muerte de biota intermareal. Se determinó un
alzamiento costero de 1,4 m en Tubul y 2 m en Lebu.
El tsunami asociado se introdujo por el río Tubul hasta 1,5 km al interior, alcanzó un run‐up de 12
m y generó una superficie inundada de 1,7 Km 2 (Figura 4). El alzamiento costero amplió el litoral
arenoso en 100 m tanto en Tubul como en Lebu (Figura 5). En Lebu, los efectos del tsunami fueron
menores debido al encauzamiento del río pero éste se introdujo hasta unos 2 km al interior, alcanzó
un run‐up de 2 m y generó una superficie inundada de 1,7 Km 2 (Figura 6).
Figura 4. Área de inundación por tsunami del 27/F de 2010 en Tubul
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Figura 5. Cambios morfológicos post‐terremoto en playa Tubul
Figura 6. Área de inundación por tsunami del 27/F de 2010 en Lebu
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El río Lebu registró después del evento sísmico, una profundidad máxima de ‐20 m y de ‐4 m en
Tubul. Las variaciones pre y post‐sísmicas en el área marina de Tubul establecieron una diferencia de
1,2 m (Figura 7). En la zona marina adyacente a Lebu, las profundidades fluctuaron entre ‐4 y ‐20 m
mientras que en Tubul entre –4 y –0,3 m (Figura 8).
Los perfiles de playa para ambas localidades establecieron secuencias mixtas cóncavo‐convexas
de amplia fluctuación con predominio de arenas medianas (Figuras 9 y 10). En Tubul los cambios
geomorfológicos fueron mayores debido a la influencia estuarial con etapas de playa expuesta y
lagoon costero.
En Tubul, los sedimentos de la zona de rompiente y frente de playa correspondieron
predominantemente a arenas medianas, las cuales registraron proporciones entre 43% y 73% en los
sedimentos de rompiente y entre 35% y 66% en los del frente de playa (Figura 11). Las curvas se
registraron como leptocúrticas y bien clasificadas.
Los sedimentos de Lebu registraron variaciones, de manera que en el perfil 1 los sedimentos de la
zona de rompiente y el frente de playa presentaron una distribución similar, predominando las
arenas finas y medianas (Figura 11). En el perfil 2, los sedimentos de la zona de rompiente se
presentaron como platicúrticos y con predominio de arenas medianas. Los sedimentos del frente de
playa del perfil 3, presentaron una distribución normal con predominio de arenas medianas, sin
embargo los sedimentos de la zona de rompiente registraron una amplia fluctuación y fueron
influenciados por rangos texturales más gruesos. Estos sedimentos se encontraron representados en
la zona de la flecha litoral.
Figura 7. Perfiles topo‐batimétricos comparativos, localidad de Tubul
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Figura 8. Perfil batimétrico comparativo, bahía de Lebu
Figura 9. Perfiles de playa, localidad de Tubul
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Figura 10. Perfiles de playa, bahía de Lebu
Figura 11. Curvas de distribución granulométrica para sedimentos de playa, bahía de Lebu y
localidad de Tubul
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4. CONCLUSIONES
I Congreso Iberoamericano de Gestión Integrada de Áreas Litorales ‐ 2012
La costa de Chile centro sur, principalmente las localidades costeras que presentan cursos de agua
locales, son áreas más vulnerables ante los efectos de sismos tsunamigénicos dado que actúan como
áreas de propagación de los trenes de olas. Dada la recurrencia histórica de estos eventos, es
recomendable que la planificación territorial y la gestión integrada de las áreas litorales considere los
escenarios locales extremos que generan cambios violentos en la morfología costera y afectan la
infraestructura costera asociada a la pesca, principal actividad económica en la mayoría de estos
asentamientos.
Los terremotos de subducción y los tsunamis asociados son considerados factores de cambio que
intervienen en la evolución costera de la región para escalas temporales históricas, por lo cual su
estudio es necesario de incorporar en los instrumentos de planificación como criterio técnico‐
científico que permita apoyar la toma de decisiones ante futuros escenarios de cambio.
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BIBLIOGRAFÍA
I Congreso Iberoamericano de Gestión Integrada de Áreas Litorales ‐ 2012
• Instituto Nacional de Estadísticas. 2002. Chile: Ciudades, Pueblos, Aldeas y Caseríos. Censo 2002
Chile, Santiago.
• Quezada. J.; Jaque, E.; Belmonte, A.; Fernández, A.; Vásquez, D. y C. Martínez. 2010. Movimientos
cosísmicos verticales y cambios geomorfológicos generados durante el terremoto Mw=8,8 del 27 de
Febrero de 2010 en el centro‐sur de Chile. Revista Geográfica del Sur, vol. 1 Nº 2, pp. 11‐45.
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