Evaluación de zonas vulnerables por tsunami local en Puerto Vallarta, Jalisco
Resumen Abstract Índice Conclusiones
Trejo Gómez, Elizabeth
2015-A
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Resumen de la tesis de Elizabeth Trejo Gómez, presentada para la obtención del grado DOCTORA EN CIENCIAS EN BIOSISTEMÁTICA, ECOLOGÍA Y MANEJO DE RECURSOS NATURALES Y AGRÍCOLAS. Puerto Vallarta, Jalisco, 19 Septiembre de 2014.
Evaluación de zonas vulnerables por tsunami local en Puerto Vallarta, Jalisco.
En este trabajo se caracteriza el peligro directo de inundación por tsunami en Puerto Vallarta Jalisco y se identifican las condiciones de vulnerabilidad que interactúan en la afectación por este peligro. La hipótesis de trabajo consistió en suponer una fuente sísmica tsunamigénica de magnitud Mw8 en la brecha sísmica de Jalisco que en este trabajo se localiza desde Pérula, Jalisco, hasta Bahía de Banderas. Los resultados del modelo numérico de propagación de este tsunami permitieron estimar el peligro directo por tsunami: alturas de inundación y tiempos de arribo en las primeras diez horas después del sismo, y límites de la inundación en las diferentes cuencas hidrológicas. Para validar la metodología de trabajo se realizó la simulación numérica del tsunami del 9 de octubre de 1995, obteniendo resultados acordes a las observaciones de campo de altura y extensión de la inundación que se realizaron ese mismo año en 20 sitios de la costa de Jalisco, una extensión aproximada de 100 km de largo. Para la estimación de la vulnerabilidad se consideró la distribución de la densidad de población; población vulnerable por edad o limitación física; características de la vivienda; nivel de educación; costo de limpieza en el área de afectación; costo de enseres en el área de afectación; ubicación de las instalaciones vitales, y cambio del uso del suelo en la zona de afectación que incrementan la vulnerabilidad por tsunami local. Los resultados del estudio indican que la vulnerabilidad es muy alta en la cuenca Salado, y alta en las cuencas Pitillal y Ameca-Mascota.
En este trabajo se presentan novedosos resultados de interés tectónico y geodinámico, basados en los últimos datos de gravedad satelital y en modernas metodologías de procesamiento. En particular, se utilizaron datos de la misión del satélite GOCE (modelos TIM_R3 y R4), con un máximo grado y orden del desarrollo en armónicos esféricos de N=250 (resolución espacial de 80km). En los casos en que se necesitó una mayor resolución se complementó el estudio a partir de los datos del modelo EGM08 (N=2159, resolución de 9km). Los datos satelitales se corrigieron por el efecto topográfico utilizando prismas esféricos de densidad constante para tener en cuenta la curvatura terrestre. Se calcularon anomalías y gradientes verticales de la gravedad, anomalías de Bouguer, Moho y espesor elástico. Con esta información cuidadosamente analizada y procesada se abordaron diferentes hipótesis en la región sur de los Andes Centrales específicamente en la región en que la placa de Nazca subduce de manera subhorizontal.
Los resultados obtenidos permitieron identificar importantes lineamientos geológicos a escala regional, fuertemente relacionados con la delimitación de terrenos. Entre ellos el más significativo es el límite entre Pampia y el Cratón del Rio de la Plata. Este importante lineamiento no había podido ser identificado en su total extensión debido a la falta de datos geológicos y geofísicos de superficie.
Por otro lado, se pudo identificar una importante deformación en las estructuras Andinas expresada por un lineamiento de gran importancia geotectónica en la zona norte de la placa plana (27.5ºS). Este lineamiento oblicuo a las estructuras Andinas está relacionado a las cadenas volcánicas de Ojos del Salado y San Buenaventura, y presenta una gran correlación con la subducción del ridge a sísmico Copiapó emplazado en la placa de oceánica de Nazca. El lineamiento se encuentra en la zona de interrupción del arco volcánico activo y podría ser una de las causas de la extensión de la horizontalización de la placa al norte del ridge de Juan Fernández (32.5ºS).
Se analizó la placa de Nazca y su influencia en el margen Andino desde el codo de Arica hasta el sur del punto triple de Chile. Se encontró una importante relación entre la segmentación de la señal del gradiente gravimétrico, los altos batimétricos oceánicos y la segmentación sísmica, a lo largo del margen en la región de interplaca.
Abstract
This thesis present novel results of tectonic and geodynamic interest, based on the latest satellite gravity data and modern processing methods. In particular, using data from the satellite GOCE mission (models TIM_R3 and R4), with a maximum degree and order of the spherical harmonic expansion of N=250 (spatial resolution of 80km). In cases where a higher resolution was needed the study was supplemented with data of the EGM08 model (N=2159, resolution of 9km). Satellite data were corrected by the topographic effect using spherical prisms of constant density to take into account the earth curvature. Gravity anomalies, vertical gravity gradients, Bouguer anomalies, Moho and elastic thickness were calculated. With this information carefully analyzed and processed different hypotheses were addressed in the southern Central Andes region, specifically where the Nazca plate subducts subhorizontal.
Results allowed to identify important regional geological lineaments, strongly related to terrain boundaries. Among them, the most significant is the boundary between Pampia and Rio de la Plata craton. This important lineament has not been identified before in its full extent due to the lack of geological and geophysical data.
On the other hand, it was able to identify an important deformation of the Andean structures expressed by a major tectonic lineament in the northern area of the flat slab (27.5° S). This lineament, oblique to the Andean structures, is related to the Ojos del Salado and San Buenaventura volcanic chains, and is well-correlated with the subduction of the Copiapó aseismic ridge located in the Nazca oceanic plate. The lineament is in the area where the active volcanic arc is interrupted and could be a cause of the extent of the flat slab, to the north of the Juan Fernandez ridge (32.5 ° S).
The Nazca plate and its influence over the Andean margin was analyzed from the Codo de Arica to the southern Chile Triple Junction. We found a significant relationship between the segmentation of the gravity gradient signal, ocean bathymetric highs and seismic segmentation along the margin in the interplate region.
Contenido
Introducción………………………………………………………………
Hipótesis de trabajo………………………………………………………
Objetivo General…………………………………………………………….
Objetivos Particulares……………………………………………………
Área de Estudio………………………..………………………………….
Metodología……………………………………………………………….
1
Simulación Numérica del Tsunami del 9 de Octubre de 1995, en Bahía Tenacatita, Jalisco.
1.1
Antecedentes..…………….…………………………………………………
1.2
Efectos del Tsunami de 1995 en la Costa sur de Jalisco…………………..
1.3
Modelo Numérico del Tsunami de 1995 en la Costa Sur de Jalisco ………
1.4
Resultados de la Simulación del Tsunami de 1995………………………..
2
Simulación Numérica del Tsunami Local Hipotético en la Brecha Sísmica de Jalisco.
2.1
Fuente Sísmica Hipotética en la Región de Estudio………………………….
2.2
Estimación de Alturas del Tsunami………………………………………..
2.3
Estimación de los Tiempos de Arribo del Tsunami………………………..
Capítulo 6Conclusiones
6.1Conclusiones en la Zona de Estudio.
Se calculó la superficie de afectación por tsunami local en Puerto Vallarta; para ello se utilizó el modelo propuesto por Ortiz et al. (2000); y Núñez Cornú et al. (2008). El método se validó simulando el tsunami del 9 de octubre de 1995 en La Manzanilla, frente a la costa sur de Jalisco y comparando sus resultados obtenidos por otros métodos. El modelo reproduce aproximadamente la condición inicial del tsunami de 1995: dislocación cosísmica, el área de ruptura y su localización.
En este trabajo se modeló un tsunami local después de un terremoto de Mw = 8 en la Trinchera Mesoamericana, frente a la costa norte de Jalisco y Bahía de Banderas, con las condiciones iniciales del tsunami de 1995, en un modelo de mecanismo focal simple. Los resultados se muestran desde la figura 17 hasta la 24, son los cálculos de las alturas esperadas de ondas y los tiempos de arribo a las costas de Jalisco, Manzanillo en Colima y Bahía de Banderas en Nayarit, que también se muestran por localidades en las Tablas 7 y 8.
A partir del modelo del tsunami local frente a Bahía de Banderas se calculó una superficie de inundación de 22 km2 sobre un modelo digital del terreno que sí representa las condiciones locales de altitud en área de afectación, la franja costera de Puerto Vallarta, obtenido mediante el método de mínima curvatura suavizada (método spline), con celdas a una resolución de 2.5 x 2.5 m.
La escala permitió generar mapas de las extensiones horizontales de inundación y la distribución de las alturas de ondas posibles. En la Figura 16 se muestran las zonas de inundación según los tiempos de arribo, un tsunami es una secuencia de olas, en los intervalos 10, 15 y 25 minutos. Para el arribo a los 75 minutos es la misma extensión de inundación que a 25 minutos.
El propósito del cálculo de la vulnerabilidad en Puerto Vallarta por tsunami local fue identificar las zonas críticas, las más susceptibles a este peligro. Este resultado es la información básica, en el ámbito de la protección civil, para intentar reducir la vulnerabilidad mediante una buena gestión del riesgo.
El cálculo de la vulnerabilidad en la zona urbana de Puerto Vallarta es útil para identificar los lugares críticos y dentro de ellos habrá que ubicar los refugios de evacuación vertical ante este peligro en la franja costera, así como el diseño de los programas de educación a la población para que perciba este peligro y reconozca los refugios en caso de encontrarse en la zona de impacto del peligro. En las localidades de la región de estudio, menores a 2500 habitantes, la evacuación es a pie hacia un lugar elevado. La vulnerabilidad por tsunami local es mayor en la cuenca Salado, después en las cuencas Pitillal y Ameca-Mascota y se muestra en el mapa 9.
No se pretende con los resultados de este trabajo desalentar el desarrollo para las actividades económicas de este destino turístico. La percepción que Puerto Vallarta es lugar peligroso y tratar de negarlo a razón que se alejan las inversiones económicas para el municipio tiene su origen en el desconocimiento de la buena gestión, la cual enfatiza que la vulnerabilidad puede ser reducida y con ello minimizar el riesgo para evitar un desastre en el territorio que impacta el peligro.
Resulta imprescindible, ante las graves evidencias de los impactos socioeconómicos y ambientales de los desastres naturales como un tsunami, que los países en franjas costeras asuman un papel preponderante y eficaz en el manejo integral de las zonas costeras y del riesgo. Para ello se requiere fomentar la mitigación de la vulnerabilidad y la cultura de la prevención, siguiendo como estrategia la planificación para el desarrollo y el efectivo orden territorial, que a su vez esta soportado por la legislación, presupuestos adecuados para estos programas y la supervisión en la aplicación de los ordenamientos de la franja costera. De lo contrario se tiene una percepción que niega el peligro en la costa, persiste la inercia del territorio sin planificar y se traslada a otros el costo del riesgo; lo que conduce a una alta probabilidad que se presente un desastre.
6.2Investigaciones Futuras en la Zona de Estudio
Con las condiciones iniciales del tsunami utilizadas en esta tesis, de categoría B, altura máxima de ola mayor a 3 m y menor o igual a 5 m:
Determinar el costo del daño de documentos catastro y acervos de los museos. En algunos casos se considera que cualquier daño es invaluable e irrecuperable; porque algunos objetos resguardados en las instalaciones altamente vulnerables son piezas históricas.
Determinar el costo por daños en equipo como: computadoras, instrumentos y equipo de las Unidades de Salud y Escuelas.
Determinar el costo por dejar operar en por lo menos un día la terminal marítima, el aeropuerto y la central de camiones. Asimismo el de los hoteles en la franja costera.
Identificar las edificaciones que sean susceptibles a colapsar ante un sismo de gran magnitud por efecto de licuefacción.
Identificar las edificaciones susceptibles a colapsar en un sismo de gran magnitud por un diseño estructural deficiente.
Identificar zonas susceptibles a derrumbes, como laderas inestables próximas a la costa, debido a la energía que libera un sismo de gran magnitud.
Implementar acciones de mitigación de la vulnerabilidad en la zona de estudio. La tendencia del uso de suelo actual en Puerto Vallarta requiere modificarse mediante ordenamientos que reduzcan la vulnerabilidad.
Modelar el peligro por tsunami local categoría C, los menos frecuentes pero más devastadores. Estos se generan por un deslizamiento submarino en las plataformas marinas costeras de los deltas estuarios y generan altura de olas máximas entre 5 m ó ≥ 10 m de altura. Después calcular la vulnerabilidad para este tipo de tsunami.
6.3Investigaciones Futuras en la Región de Estudio.
Calcular la extensión de inundación, con las características del tsunami que se analizó en esta tesis, de categoría B. Asimismo la vulnerabilidad en la franja costera para localidades ≤ 2500 habitantes, como en la costa de Jalisco y municipio de Bahía de Banderas, Nayarit, con un modelo del terreno digital a una escala que represente la altitud de la localidad (celdas < 10 m2).
Modelar el peligro y vulnerabilidad para un tsunami local tipo C para las localidades costeras de la región.