1 Colaboradores: INSTITUTO COSTARRICENSE ELECTRICIDAD (ICE) Geól. Alvarado I. Guillermo E. Geól. Barquero P. Rafael Geól. Boschini l. Ileana Ing. Climent M. Álvaro Ing. Laurent K. John Geól. López S. Allan Geól. Soto Gerardo J. Geól. Taylor C. Waldo Geóg. Vargas V. Alberto UNIVERSIDAD DE COSTA RICA (UCR) Geól. Badilla Elena Geól. Montero P. Walter Geól. Mora Ch. Rolando Geól. Mora F. Mauricio Geól. Moya Aaron Geól. Obando A. Luis G. Geól. Peraldo H. Giovanni Geól. Rojas Q. Wilfredo Geól. Taylor C. Magda Personal de soporte técnico: ICE Arias U. Francisco Barrantes M. José Miguel Calvo M. Guido Naranjo Marco T. Rodríguez M. Andrey Torres C. Rigoberto UCR Brenes B. Luis Fernando Redondo Ch. Carlos 2 CONTENIDO Pág. Prólogo...……………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………05 Resumen………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….06 CAP I: CONTEXTO HISTÓRICO, GEOLÓGICO, TECTÓNICO LOCAL, SISMICIDAD HISTÓRICA Y REGISTRO SÍSMICO INSTRUMENTAL……………………………………………………………………………………...........................................................................07 1.1 Contexto histórico……………………………………………………………………………………………………………………………………………………07 1.2 Geología de la zona………………………………………………………………………………………………………………………………………………….11 1.3 Tectónica de la zona……………………………………………………………….....................................................................................15 1.4 Sismicidad histórica…………………………………………………………………………………………………………………………………………………20 1.5 Sismicidad instrumental…………………………………………………………....................................................................................23 CAP II: TERREMOTO DE CINCHONA…………………………………...…….................................................................................34 2.1 Sismo principal, réplicas y sismicidad asociada……...............................................................................................34 2.2 Intensidades………………………………………………………………………………………………………………………………………………………37 2.3 Distribución velocidades onda sísmica…………………………………………………...……......................................................38 2.4 Registro de aceleraciones……………………………………………………………………….………………………………………………………….39 2.5 Análisis de la fuente sísmica…….……………………………………………………………..…........................................................47 2.6 Análisis de los esfuerzos de Coulomb………………………………………………………….………..….……………………………………….53 CAP. III: GEOMORFOLOGÍA Y DINÁMICA EXTERNA DE LA ZONA AFECTADA POR EL TERREMOTO DE CINCHONA……………...………………………………………………………………………………………………………………………………………………60 3.1 Geomorfología…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..60 3.2 Flujos de lodo……………………………………………………………………………………................................................................ 64 CAP IV: ASPECTOS SEDIMENTOLÓGICOS DE LOS FLUJOS DE LODO……………….............................................................69 4.1 Introducción……………………………………………………………………………………...................................................................69 4.2 Antecedentes……………………………………………………………………………….…..……………………………………………………………….71 4.3 Los flujos de lodo del 2009…………………………………………………………….………............................................................74 4.4 Discusión……………………………………………………………………………………….....................................................................92 CAP. V: OBSERVACIONES GEOTÉCNICAS………………………………………………...……………………………………………………………….94 5.1 Respuesta dinámica del terreno…………………………………………………….…….…………………………………………………………...94 5.2 Deslizamientos……………………………………………………………………………..……...............................................................94 5.3 Ausencia regulación uso del suelo……………………………………………………………………………………………………………………..96 5.4 Respuesta de la infraestructura habitacional…………………………………………….…...…………………………………………………96 5.5 Respuesta de la infraestructura vial……………………………………………………..……........................................................98 5.6 Avalanchas………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..99 5.7 Conclusiones…………………………………………………………………………………….…………………………………………………………….100 CAP. VI: EVALUACIÓN DE PÉRDIDAS Y DAÑOS………………………………………………………………………………………………………101 6.1 Introducción…….………………………………………………………………………………………………………………………………………………101 6.2 Clasificación de costos……………………………………………………………………………………………………………………………………..102 6.3 Caracterización de sectores………………………………………………………………………………………………………………………………104 6.4 Acciones de primera respuesta………………………………………………………………………………………………………………………..106 3 6.5 Daño ambiental……………………………………………………………………………………………………………………………………………….108 6.6 Turismo…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...110 6.7 Edificios públicos……………………………………………………………………………………………………………………………………………..110 6.8 Sector Energía‐Telecomunicaciones…………………………………………………………………………………………………………………112 6.9 Sector transportes……………………………………………………………………………………………………………………………………………115 6.10 Sector Vivienda y asentamientos humanos…………………………………………………………………………………………………….117 6.11 Aspectos complementarios…………………………………………………………………………………………………………………………….118 6.12 Observaciones finales…………………………………………………………………………………………………………………………………….124 CAP. VII: CONCLUSIONES GENERALES, LECCIONES APRENDIDAS Y RECOMENDACIONES………………………………………..132 REFERENCIAS………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………..127 4 PRÓLOGO Luego del último gran terremoto de 1991 en Limón (Mw 7,6) un nuevo terremoto sacudió al país el pasado 8 de enero del 2009 en la zona de Vara Blanca ‐Cinchona. El terremoto ocurrió en una zona del país en donde históricamente al menos otros cinco terremotos han tenido lugar en los últimos 160 años, en todos los casos asociados a fallamiento local. El último de ellos ocurrió en el año 1955, época en la cual los estudios geológicos y sismotectónicos del país eran apenas incipientes y aún no se contaba con instrumentación sismológica en Costa Rica. Desafortunadamente, esta zona se fue desarrollando históricamente sin considerar sus posibles riesgos y, no obstante las experiencias pasadas con los terremotos, las carreteras y caminos y las poblaciones que surgieron en esas condiciones son hoy afectados de nuevo por un desastre que provocó bastantes daños y hasta muertes. Ciertamente, la Sismología a nivel mundial no tiene la posibilidad hasta el momento de predecir cuándo ocurrirá un terremoto ni en que lugar, sin embargo, si es posible actualmente definir las zonas de mayor vulnerabilidad ante los sismos, dadas sus características geológico‐tectónicas y sus condiciones geomorfológicas. Sin embargo, casi siempre ocurre que en dichas zonas vulnerables ya previamente se ha desarrollado alguna infraestructura y entonces es poco lo que se puede hacer para prevenir sus problemas futuros ya que incluso los pobladores no están en disposición de abandonar sus propiedades. Este complejo problema no es de fácil solución, por lo que las instituciones a cargo de la investigación por lo general no logran que sus recomendaciones sean escuchadas y puestas en práctica como se debería para reducir las pérdidas de vidas humanas y económicas. Dadas estas condiciones de alta sismicidad de nuestro país con la que debemos convivir día a día, hay que hacer conciencia en la población de los riesgos a los que estamos expuestos y que el gobierno y las instituciones públicas desincentiven el desarrollo en aquellas zonas que se identifiquen como de alto riesgo para que de esta manera, poco a poco y a mediano y largo plazo la población logre desarrollarse en zonas más seguras. Es también necesario que las normas de construcción del Código Sísmico y el Código de Cimentaciones que son instrumentos sumamente valiosos y que se han actualizado en los últimos años, con base en las experiencias de terremotos recientes en nuestro país y en el mundo, sean rigurosamente aplicadas para evitar fallas en las viviendas y la infraestructura nueva que se construyan, lo cual dará más seguridad a la población en caso de sismos. Por otra parte, es importante que el país cuente con una institución fuerte para la prevención y manejo de las crisis por desastres naturales bien estructurada y con personal técnico permanente que pueda desarrollar planes a mediano y largo plazo tendientes a reducir los efectos adversos de los desastres sobre la población. También, el Ministerio de Educación debe jugar un papel importante en fomentar la educación de las nuevas generaciones en los temas de desastres naturales para que en el futuro no volvamos a repetir los errores del pasado y que las experiencias que se nos presenten no vuelvan a quedar en el olvido. Se agradece profundamente a todo el personal profesional y técnico de la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR‐ICE), de la Escuela de Geología de la Universidad de Costa Rica y del Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) así como a los medios de prensa y las instituciones públicas que hicieron posible la edición de este valioso documento que esperamos sea de mucha utilidad y también sirva de base a investigaciones futuras. La colaboración de Guillermo Alvarado en la edición fue muy valiosa. El editor 5 RESUMEN El día jueves 8 de enero de 2009 un fuerte sismo sacudió la región norte del Valle Central de Costa Rica, propiamente unos 40 km al norte de la ciudad capital, en el límite de las provincias de de Heredia y Alajuela. El sismo tuvo una magnitud Mw 6,2, una profundidad de 6,0 km, una intensidad máxima de lX en la zona mesosísmica, un área de ruptura de unos 72 km2 y está asociado con un callamiento denominado falla Ángel‐Varablanca de dirección NW‐SE, ubicado en el flanco este del volcán Poás. Este sistema de falla tuvo su última actividad en junio del 2005. La presente