DESLIZAMIENTOS GENERADOS POR EL TERREMOTO GIGANTE DE CHILE DE 1960 EN EL RÍO SAN PEDRO, REGIÓN DE LOS RÍOS: ANTECEDENTES HISTÓRICOS Y DATACIÓN GEOMORFOLÓGICA DE SUS PREDECESORES1 CRISTIAN ARAYA2, MARCO CISTERNAS3, NICOLÁS GORIGOITÍA4
Resumen El terremoto gigante de 1960, con una ruptura de 1.000 km de largo entre las placas de Nazca y Sudamericana, produjo tres deslizamientos que represaron por dos meses el cauce del río San Pedro cerca de la desembocadura del lago Riñihue (llamados “tacos” 1, 2 y 3). El represamiento significó una seria amenaza para los asentamientos humanos localizados aguas abajo, incluyendo la ciudad de Valdivia. Afortunadamente, el desastre se evitó gracias a la apertura controlada del cauce. Existen evidencias históricas de la ocurrencia de un proceso similar gatillado por el terremoto de 1575 en el mismo sector. Sin embargo, en esa ocasión la represa acumuló agua durante cinco meses, colapsando catastróficamente y cobrando la vida de miles de indígenas. Trabajos previos han localizado, sobre la base de evidencia geomorfológica, las huellas de dicho deslizamiento. Se trata de un gigantesco escarpe con depósitos de deslizamientos, de 2,6 km de largo, emplazado en la ribera sur del río. En el presente trabajo utilizamos fuentes históricas primarias, datación geomorfológica y análisis geomorfométricos, para proponer que el deslizamiento de 1575 tuvo en realidad una dimensión menor y se localizó en la ribera norte del río. Finalmente, proponemos que esta metodología tiene potencial como herramienta de reconstrucción paleosismológica para la zona centro sur de Chile. Abstract The giant 1960 earthquake, with a 1000 km-long rupture, between the Nazca and South American plates, triggered three landslides damming the channel of the San Pedro River near the mouth of the Riñihue Lake during two months (named “tacos” 1, 2 and 3). Such damming implied a serious threat for the human
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Investigación financiada por proyecto FONDECYT Nº 1110848. Geógrafo, investigador Escuela de Ciencias del Mar, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. E-mail:
[email protected] Dr. en Ciencia Ambientales, investigador Escuela de Ciencias del Mar, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. E-mail:
[email protected] Magíster en Historia Hispánica, investigador Instituto de Historia, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. E-mail:
[email protected]
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downstream settlements, including Valdivia city. Afortunatelly, disaster was avoided by a controlled opening. Historical evidence shows the occurrence of a similar process nearby triggered by the 1575 earthquake. However, in 1575 the dam accumulated water for five months, collapsing catastrophically and claiming thousands of Indian lives. Based on geomorphological evidence, previous works have located the evidence of such landslide on the southern river bank. It is a huge 2.6 km-long escarpment including equally large landslide deposits. Here, using primary historical sources, geomorphic dating, and geomorphometric analysis, we propose the 1575 landslide was actually smaller than the proposed one and it was on the northern bank. Finally, we propose the potential of our approach as a tool for paleoseismic studies in south-central Chile. Introducción Grandes terremotos pueden generar importantes movimientos en masa (Keefer, 1984). Estos eventos se consideran dentro de los desastres naturales más destructivos, ya que involucran el movimiento de grandes volúmenes de material a altas velocidades, pudiendo afectar extensas áreas. La ocurrencia de estos fenómenos ha sido identificada en distintas partes del mundo, asociándose a zonas y países con alta sismicidad como en el cinturón de fuego del Pacífico: Japón (Miyagi et al., 2011), China (Sato y Harp, 2009; Chigira et al., 2010; Gorum et al., 2011), Taiwán (Hung et al., 2002), Estados Unidos (Keefer et al., 2002; Wieczorek, 2002), México (Keefer et al., 2006), América Central (Bommer y Rodríguez, 2002), Sudamérica (Schuster et al., 2002), y parte de Europa Mediterránea (Carton et al., 1987; Porfido et al., 2002). A partir del estudio de deslizamientos asociados a terremotos, se han realizado esfuerzos para datarlos y utilizarlos en paleosismología. Entre las metodologías más utilizadas se encuentran el análisis de fuentes históricas, la dendrocronología, la datación por radiocarbono, la liquenometría, análisis de polen y análisis geomorfológico (Jibson, 1996). Dentro del análisis geomorfológico se incluyen herramientas como la evaluación de la degradación de escarpes, provenientes de modelos aplicados exitosamente en escarpes de fallas (Colman y Watson, 1983; Andrews y Hanks, 1985; Andrews y Bucknam, 1987). Así, mediante modelos basados en ecuaciones de difusión lineal se analiza la variación temporal de la pendiente de los escarpes, determinando su edad de manera relativa. Este tipo de análisis requiere la calibración de otros parámetros asociados, como climáticos y geológicos, todo lo cual se expresa en un índice de difusión. En Chile, los estudios modernos sobre deslizamientos asociados a sismos comenzaron a partir del terremoto de 1960. Este sismo (M 9.5), además de producir extensa destrucción y generar un tsunami transpacífico, gatilló una importante cantidad de deslizamientos en diferentes localidades del centro-sur de Chile (Weischet, 1963; Wright y Mella, 1963). Los deslizamientos del río San Pedro alcanzaron notoriedad pública debido a la amenaza que representaron para la población aguas abajo (unos 60.000 hab). El evento consistió en tres deslizamientos, el más grande, de carácter multirrotacional (Hauser, 2000), removió cerca de 30x106 m3 de sedimentos pobremente consolidados, el intermedio trans25
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portó 6x106 m3 y, finalmente, el más pequeño involucró la remoción de 2x106 m3 (Davis y Karzulovic, 1963). Estos depósitos, que bloquearon el cauce del río, fueron denominados “tacos” 3, 2, y 1, respectivamente. Gracias a la intervención de ENDESA, las represas fueron finalmente abiertas de manera controlada. A toda la situación generada se le denominó vulgarmente como “El Riñihuazo”. Evidencia histórica demuestra que este fenómeno ya había ocurrido casi 500 años antes, durante el terremoto de 1575. Las crónicas describen un deslizamiento de similares características que también represó al río San Pedro (Montessus de Ballore, 1912). Objetivo Mediante la búsqueda y análisis de fuentes históricas primarias, junto al análisis geomorfológico de las huellas de los deslizamientos de 1960 y anteriores, se pretende establecer una cronología relativa de grandes terremotos ocurridos antes de 1960. Metodología Se caracterizaron los rasgos geomorfológicos de los deslizamientos generados por el terremoto de 1960, mediante fotointerpretación y el análisis del estudio de Davis y Karzulovic (1961). En archivos nacionales e internacionales (Santiago, Lima y Sevilla) se buscaron y recopilaron fuentes históricas primarias que describen el deslizamiento ocurrido en 1575. Los testimonios permitieron identificar y caracterizar los rasgos geomorfológicos de tal deslizamiento. Sobre la base de la información obtenida en las anteriores etapas, se procedió a su datación relativa por medio de la aplicación de modelos de degradación en su escarpe. Para obtener la pendiente de los escarpes se recolectó información altimétrica de imágenes satelitales ASTER GDEM, provenientes del programa de cooperación USA (NASA) - Japón (METI)5, gracias al software ArcMap de Arc GIS. La data se ingresó a una fórmula modificada (a) de las propuestas por Colman y Watson (1983) y Hanks y Andrews (1989). Estas últimas se basan en modelos de difusión lineal y, por lo tanto, suponen una tasa constante de degradación del escarpe. La modificación considera un comportamiento logarítmico entre k (índice de difusión) y t (tiempo). Por lo tanto, k no se consideró una constante, sino que una función del tiempo.
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http://gdem.ersdac.jspacesystems.or.jp/index.jsp
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Donde: k: índice de difusión d: altura del escarpe θm: ángulo escarpe α: ángulo medio entre la superficie superior e inferior del escarpe Para el control estadístico y la calibración de la función logarítmica propuesta, se utilizaron otros escarpes, distintos al que nosotros hemos asignado a 1575. Así, se obtuvo la pendiente de dos escarpes cercanos y con rasgos geomorfológicos similares. El primero corresponde al escarpe del “taco 3”, en el cual ya se había realizado un levantamiento topográfico de detalle (Davis y Karzulovic, 1961), lo que permitió una mayor precisión en los cálculos. El segundo escarpe se encuentra aledaño al “taco 3”. Su edad de origen se desconoce (dato necesario para el ejercicio de calibración y control estadístico), sin embargo, se sabe que formaba parte de la topografía previa al terremoto, ya que fue identificado y descrito por Davis y Karzulovic (1961). Como no existen registros históricos de la ocurrencia de otros deslizamientos asociados a terremotos en esta sección del río San Pedro se propusieron tres escenarios o edades relativas (t) = 1.000, 2.000 y 3.000 años. Todos los cálculos se realizaron en el programa Mathcad 14. Resultados Análisis de fuentes históricas Como resultado del análisis de las fuentes históricas obtenidas del Archivo de Indias (Sevilla), Archivo de la Nación (Lima) y Archivo Nacional (Santiago) se obtuvo el siguiente cuadro:
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28 Sí
Entre 1576 y fines de 1598
Santiago
Provincia de Arauco
Francisco de Gávez
Anónimo
Antonio Carreño
-
Pedro Mariño de Lobera
Anónimo
Carta
Relación
Carta
Relación
Crónica
Relación
Fuente: Elaboración propia.
No
-
Santiago
Martín Ruiz
Carta
08/01/1576
Santiago
-
Santiago
10/10/1576
08/10/1576
-
21/02/1576
Concepción 12/02/1576
La Imperial
No
No
No
No
No
No
No
Cabildo de la Imperial
28/12/1575
Carta
Valdivia
Pedro Feyjó
Carta
Fecha
Autor
Presencia el deslizamiento
Tipo de fuente
Origen de fechado
1
1
-
-
-
2
-
2
1
N° de deslizamientos descritos
-
Boca de la Laguna Boca del desaguadero
Abril Abril
Boca del desaguadero Boca del desaguadero
Abril
Abril
Boca del desaguadero
Boca del desaguadero
-
Desaguadero
-
-
Boca del desaguadero
-
Mes de desagüe del lago
Ubicación del deslizamiento respecto del lago Riñihue
-
-
50 estados
1 x 1 cuadras, 30 estados de alto
-
-
-
-
40 estados (lago aún sin evacuar) 50 estados
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-
Dimensión del deslizamiento
-
-
-
-
Crecimiento del lago postdeslizamiento
CUADRO 1 FUENTES HISTÓRICAS QUE DESCRIBEN EL (LOS) DESLIZAMIENTO(S) GATILLADO(S) POR EL TERREMOTO DE 1575
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A partir del análisis histórico se plantea una relocalización del deslizamiento de 1575. Esto debido a que el tamaño y ubicación descritos en las crónicas no concuerdan con lo propuesto por Davis y Karzulovic (1961). De acuerdo a las crónicas, el deslizamiento fue más pequeño que el sugerido por Davis y Karzulovic (1961), y la evidencia geomorfológica lo localiza en la ribera norte del río San Pedro, y no al sur como lo describen estos autores. Análisis geomorfológico Se estima que las huellas de los deslizamientos de 1960 y los más antiguos poseen un patrón geomorfológico similar, caracterizados por un escarpe, bloques intermedios (en los de mayor tamaño), y un frente que se proyecta hacia el río San Pedro. Esto indica mecanismos de formación similares. Para la datación relativa, se considera que la edad de 2.000 años asignada al escarpe antiguo, resulta ser el escenario más representativo para la calibración y posterior aplicación del modelo. En el Cuadro 2 se muestran los valores de k (ton) obtenidos para los diferentes escarpes utilizados en la calibración (53, 438 y 2.000 años). Con los valores extremos, es decir, 53 y 2.000 años, se realizó un modelo matemático para poder calcular la edad del escarpe asignado al evento de 1575. Como resultado de la regresión logarítmica se obtuvo la siguiente ecuación: CUADRO 2 GRÁFICO DE REGRESIÓN. LA LÍNEA CORRESPONDE A LA FUNCIÓN OBTENIDA EN LA REGRESIÓN Y LOS PUNTOS INDICAN LOS VALORES YA SEÑALADOS
Fuente: Elaboración propia.
De la función k(t) se infiere que el deslizamiento estudiado ocurrió hace 476 años.
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Conclusiones Las evidencias geomorfológicas de deslizamientos que ocurrieron en la ribera del río San Pedro presentaron características similares, pudiéndose asociar su origen a sismos pasados. Las características de formación del deslizamiento de 1575 son reconocibles en la descripción de las crónicas. Así, el análisis histórico resultó una herramienta eficaz para el análisis geomorfológico de movimientos en masa gatillados por terremotos. La datación relativa sobre el escarpe asignado al terremoto de 1575 indica una edad congruente con la sugerida por las crónicas (438 años). Sin embargo, debido a las limitantes del método utilizado en este trabajo, se propone ampliar y mejorar el muestreo de datos de pendientes de escarpes para realizar mejores dataciones relativas. Para esto, se plantea la utilización de datos altimétricos y morfométricos de mayor precisión, en conjunto con la datación absoluta de al menos una huella de deslizamientos. Palabras clave: Terremotos de 1575 y 1960, deslizamientos, análisis histórico, datación geomorfológica, paleosismología. Key words: Earthquake of 1575 and 1960, landslides, historical analysis, geomorphic ages, paleoseismology. Bibliografía ANDREWS, D.J. & BUCKNAM, R.C. (1987). Fitting degradation of shoreline scarps by a model with nonlinear diffusion. J. Geophys. Res., Vol. 92, pp. 1285712867. ANDREWS, D.J. & HANKS, T.C. (1985). Scarps degraded by linear diffusion: inverse solution for age. J. Geophys. Res., Vol. 90, pp. 10193-10208. BOMMER J.J. & RODRIGUEZ C.E. (2002). Earthquake-induced landslides in central America, Engineering Geology. Vol. 63, pp.189-220. CARTON, A.; DRAMIS, F.; SORRISO-VALVO M. (1987). Earthquake landforms: observations after recent Italian and Algerian seismic events. Z. Geomorph. N.F., Vol. 63, 149-158. CHIGIRA, M.; WU, X.; INOKUCHI, T.; WANG, G. (2010). Landslides induced by the 2008 Wenchuan earthquake, Sichuan, China. Geomorphology, Vol. 118, pp. 225-238. COLMAN, S.M. & WATSON, K. (1983). Ages estimated from a diffusion equation model for scarp degradation. Science, Vol. 221, p. 263-265. DAVIS, S. N. y KARZULOVIC, J. (1961). Deslizamientos en el valle del río San Pedro provincia de Valdivia, Chile. U. de Chile, Depto. de Geología: 108 pp., il; mapas, Santiago. DAVIS, S.N. & KARZULOVIC, J. (1963). Landslides of Lago Riñihue, Chile. Geological Society of America Bulletin. Vol. 53, N° 6, pp. 1403-1414. GORUM, T.; FAN, X.; VAN WESTEN, C. J.; HUANG, R. Q.; XU, Q.; TANG, C.; Y WANG, G. (2011). Distribution pattern of earthquake-induced landslides triggered by the 12 May 2008 Wenchuan earthquake. Geomorphology, Vol. 133, 152-167. 30
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