Presentación a funcionarios del MNHN de Manuel Contreras, Decano de la Universidad de Playa Ancha. Martes 10 de junio de 2014.

1. Riesgos naturales en la zona
costera: tsunamis y cambio
climático contemporáneo
Manuel Contreras López
Decano Facultad de Ingeniería
Universidad de Playa Ancha
E-mail: manuel.contreras@upla.cl

2. Antecedentes

3. Densidad de
información
publicada se
concentra en la
VIII región

4. • 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)

5. 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

6. 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

7. 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

8. Desigualdad Disponibilidad Datos Tierra - Mar

9. Otros ejemplos
• “Borde Costero” / Zona Costera
• Alimentación
• Energía
• Emplazamientos en la zona costera
• Actividades en la zona costera

10. ¿QUÉ MEDIR?
POST TSUNAMI SURVEY
Inundación – Intrusión Máxima
¿Altura de la Ola? Máximo nivel de Inundación
Run – Up (elevación final)

11. Resultados Estudios de
Campo

12. Publicado (Diciembre 2011)
Pure and Applied Geophysics Nº168(12): 1989-2010

13. MAXIMO NIVEL
DEL AGUA
SPLASH

15. Riesgos en la Zona Costera

16. Riesgos en la Zona Costera

18. Tsunamis en Chile
Tsunamis
de Campo
Lejano
Tsunamis de
Campo
Cercano

19. 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

20. Antecedentes Tsunami
27 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

21. ZONA AFECTADA
80% de la población

23. Micro Tsunami 25/03/2012
Mw = 6.8

24. Tsunami Sumatra – Andaman 2004

25. Constitución 27/02/2010,
Fotografías Edgardo Villavicencio (Terra)

26. ARICA
+
ARRIBOESTIMADO
Hmax=2,1[m]

27. JUAN FERNANDEZ
SISMO3:34AM
ARRIBOESTIMADO
FALLO DEL
INSTRUMENTO

28. TALCAHUANO
-SISMO3:34AM
ARRIBOESTIMADO
FALLO DEL
INSTRUMENTO

29. ATAQUE DEL
TSUNAMI
27/02/2010
TERREMOTO
3:34 AM

30. 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)
Altura(m)

31. Mareógrafo Puerto Valparaíso

32. Mataquito

33. Impacto del Tsunami 2010 en el río Mataquito
RIO MATAQUITO, CHILE

35. Antes del Tsunami

36. 2010 – Después del Tsunami (3 meses)

37. 2011 – 18 meses después del tsunami

38. 2013

39. Caleta Mostazal, Santo Domingo

40. Área de
Inundación
Reserva Nacional
El Yali

41. 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

42. Impactos ambientales en la Albufera
asociados al Tsunami Chile 2010

44. Residuos Sólidos depositados por el
tsunami 27F en El Yali

46. Composición (%) de residuos sólidos recolectados post
Tsunami en la R.N. El Yali
(Total recolectado: 3,0 [ton] en 30 ha)

47. El Yali
Marzo 2009 Marzo 2010

48. Albufera antes del tsunami 2010

49. Área Inundación El Yali, 2010

51. El Yali

52. Segementación de la laguna costera
Después del Tsunami 2010

53. Segmentación
laguna costera
Albufera
Abril2007
Abril2011
Estero
El Yali
Estero
El Yali
Laguna Norte
1 km
1 km

54. Segmentación laguna costera

57. Río Rapel (Represado desde 1958) y
contribución de sedimentos

58. 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] *

59. Tráfico en la Playa y Terreno Playa

60. 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

61. 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 morfodinámicos
de 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?

62. Resaca
(Backwash)

68. IMPACTOS SOBRE LA MORFOLOGÍA Y LOS ECOSISTEMAS MARINOS
DAÑOS PROVOCADOS POR EL TSUNAMI (Suelo
Fondo Marino en A. Juan Fernández)

69. DAÑOS PROVOCADOS
POR EL TSUNAMI (A. Juan Fernández)
Contaminación

70. NIVEL DE 8 [m] ALCANZADO
POR EL TSUNAMI
MIRA TOTOPGRAFICA DE 5
[m] DE LONGITUD
COTA MAXIMA = +20 [m]

72. Corral
+
SISMO3:34AM
ARRIBOESTIMADO
Hmax=3,0[m]

73. Japón 2011
Chile 2010
Los tsunamis
remontan ríos
y estuarios ….

74. PÉRDIDA DE LÍNEAS DE VIDA
RUTA AL NORTE DE CONSTITUCIÓN, CHILE
DAÑOS PROVOCADOS
POR EL TSUNAMI (La Pesca - Duaó)

75. DAÑOS PROVOCADOS
POR EL TSUNAMI (Iloca)

76. Constitución, desembocadura
del Maule (2009)

77. Constitución, desembocadura
del Maule (2010)

78. Estero Iloca (2009)

79. Estero Iloca (2010)

80. HORMIGON ARMADO
Buena resistencia ante el tsunami
ADOBE
Resistencia débil el tsunami
MADERA
Mala resistencia menos que se utilicen
viviendas con tipología de palafito

81. Tipos de obra

82. COTA MÁXIMA DE INUNDACIÓN
LLO-LLEO, SAN ANTONIO

83. Llolleo, San Antonio
168 cabañas destruidas

84. http://www.munivalpo.cl/transparencia/archivos/plan_
desarrollo_comunal/PLADECO.pdf
Página 26

87. Cambio Climático
Conceptos
Cambio
Climático
Aumento
Temperatura
Global
Efecto Gases
Invernadero
Origen
Humano
Origen
Natural
Variabilidad
Climática
Fenómeno El
Niño
Origen
Humano
Origen
Natural

88. 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)
+3.2
1
-1.2
2
+1.3
4

89. Datos Disponibles:
Mareógrafos
Nivel del Mar instantáneo
cada una hora

90. Estaciones y Extensión de
Registro
Extraído y Adaptado de www.shoa.cl

91. 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
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
Alturademarea(mm)
máximo
promedio
L_inferior
L_superior
Lineal (promedio)
Lineal (máximo)
Descenso NMM

92. 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
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
Alturademarea(mm)
máximo
promedio
L_inferior
L_superior
Lineal (promedio)
Lineal (máximo)
Descenso NMM

93. 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
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
Alturademarea(mm)
máximo
media
L_inferior
L_superior
Lineal (media)
Lineal (máximo)
Ascenso NMM

94. 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
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Alturademarea(mm)
max
media
L_inferior
L_superior
Lineal (media)
Lineal (max)
Ascenso NMM

95. 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
Alturademarea(mm)
máximo
media
L_inferior
L_superior
Lineal
(máximo)
Lineal (media)
Resultados no son concluyentes
… (por la pérdida de casi una
década de datos)

96. 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
Alturademarea(mm)
máximo
promedio
L_inferior
L_superior
Lineal (promedio)
Lineal (máximo )
Ascenso NMM

97. 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
Alturademarea(mm)
máximo
media
L_inferior
L_superior
Lineal (máximo)
Lineal (media)
Ascenso NMM, significativo
sólo en la última década

98. Baltra
Esmeraldas
La Libertad
Manta
Puerto Nuevo
Mareógrafos
en Ecuador

99. Explicaciones Isostáticas
Actividad Sísmica y Procesos
Tectónicos en el Norte de
Chile
Posible Rebote Isostático
(similar a Fennoscandia) en
el Sur de Chile

100. Movimientos Isostáticos

101. 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)
Altura(m)

102. 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

104. 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

105. Levantamiento Topográfico: Laguna
Matanza a 8.5 [m] sobre el NMM

106. Laguna Matanzas 3000 años atrás
A)
Hace 14.000 años
B)
Hace 3.000 años

107. Secuencia formación lagunas
(naturales) humedal El Yali
Desembocadura
Estuario
Albufera
Laguna interior
Caudal Mareas Olas
ENOS
Material Sedimentable
Viento
Duna
Terremoto

108. Oleaje
• Olas = Ondas Generadas por viento

109. Ejemplo de un modelo y simulación del cambio del
nivel del mar en las costas de Chile
Viernes 20/08/2010
El 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

110. Swell Playa Ancha 18/08/2010

111. Eventos extremos … no solo
tsunamis
MAREJADA 18 – 22 DE AGOSTO 2010

112. Hindcast NOAA: Campo de viento y oleaje de 8 a 9
metros arribando al litoral (swell del sur)
El Yali

113. Marejadas inusualmente altas en el
litoral de la Región (03/07/2013)
Pronóstico
Advertencias a la Navegación

114. Hindcast NOAA: Campo de viento y oleaje de 8 a 9
metros arribando al litoral (swell del sur)
El Yali

115. Noticias de Prensa

116. Noticias de Prensa

117. 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

118. Año 2010
• Se necesitaba: marejada + marea alta en
sicigia … fueron olas de 6 metros y no de 8

119. Reserva Nacional El Yali

120. El mar ingresó 300 metros a la RN

121. 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

122. Valparaíso (1957 – 2013)
Galápagos (1957 – 2013)

123. Origen del Mar de fondo en la costa de Chile
¿Cómo es en Ecuador?

124. Cambios en la dirección del Oleaje

126. Contreras & Cevallos (2014)

127. Ecuador
• Cambios
en la
dirección
incidente
del swell
del sur
5 10 15 20 25
30
210
60
240
90270
120
300
150
330
180
0Dispersión Tp-Dir
Tp[m]
5 10 15 20 25
30
210
60
240
90270
120
300
150
330
180
0Dispersión Tp-Dir
Tp[m]
5 10 15 20 25
30
210
60
240
90270
120
300
150
330
180
0Dispersión Tp-Dir
Tp[m]
Valparaíso
Península
Antártica

128. Efectos sobre Playa Santo
Domingo

129. Conclusiones / Reflexiones
• Tsunamis & Mega-Terremotos
– Educación / Formación
– Prevención / Planificación / Ordenamiento
Territorial
• Alza del Nivel Medio del Mar
• Marejadas
– Oportunidades