Coastal uplift and tsunami effects associated to the 2010 Mw8.8 Maule earthquake in Central Chile

• Autores: Gabriel Vargas, Marcelo Farías, Sebastien Carretier, Andrés Tassara, Stéphane Baize
• Localización: Andean geology: Formerly Revista geológica de Chile, ISSN-e 0718-7106, ISSN 0718-7092, Vol. 38, Nº. 1, 2011, págs. 219-238
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Levantamiento cosísmico e impacto del tsunami a lo largo de la costa de Chile central asociado al terremoto del Maule Mw8.8 de 2010
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• Resumen
  • español

    Levantamiento cosísmico e impacto del tsunami a lo largo de la costa de Chile central asociado al terremoto del Maule Mw8,8 de 2010. El 27 de febrero de 2010 a las 03:34:08 de la madrugada un terremoto de magnitud Mw8,8, cuyo epicentro se ubicó costa afuera de Cobquecura (73,24°W; 36,29°S), afectó severamente la zona centro-sur de Chile. Posteriormente un tsunami afectó las costas comprendidas entre las regiones de Valdivia y Valparaíso, con efectos menores en la costa de Coquimbo. El terremoto ocurrió a lo largo de la subducción de la placa tectónica de Nazca bajo la placa Sudamericana. Se estimó el levantamiento cosísmico de la costa a partir de observaciones de la franja de algas coralina lithothamnioideas, expuesta como producto del terremoto. Evidencias de deformación vertical se observaron entre los 34,13°S y 38,34°S, sugiriendo la extensión latitudinal de la ruptura sísmica del evento principal. El levantamiento costero observado varió entre 240±20 cm, en la costa occidental de la península de Arauco, ubicada relativamente más cerca de la fosa tectónica, y 15±10 cm, en zonas más al este. En la costa occidental de la Isla Santa María se midió un valor maximo de 260±50 cm, el cual es similar a la cantidad de levantamiento cosísmico como producto del terremoto de Concepción en 1835. Subsidencia costera del orden de 0,5 m y 1 m fue estimada en areas localizadas más al este. En términos regionales, un cambio de alzamiento a hundimiento cosísmico a lo largo de la costa ocurrió a una distancia de 110-120 km respecto de la fosa. En cuatro sitios se pudo notar una buena correlación entre valores de alzamiento cosísmico deducido a partir de la franja blanca de algas coralinas lithothamnioideas y aquel deducido a partir de mediciones geodésicas realizadas con GPS. Las mayores alturas del tsunami que afectó las costas luego del terremoto se observaron inmediatamente al norte del epicentro del sismo principal, en la region del Maule, en donde alcanzaron hasta ca. 14 m, y disminuyeron progresivamente hacia el norte, hasta valores del orden de 4-2 m al sur de Valparaíso. En la costa cercana a Cobquecura éstas no superaron los 4-2 m. Alturas más variables del orden de 6-8 m se observaron en las areas de Dichato-Talcahuano y Tirúa-Puerto Saavedra, en las regiones del Biobío y de La Araucanía, respectivamente. Los testimonios recopilados coinciden en que los tiempos de llegada del tsunami a las costas variaron desde 12-20 minutos hasta 30-45 minutos en las zonas más cercanas y más lejos de la ruptura sísmica, respectivamente. Inundaciones de tsunami afectaron las costas aún entre 2,5 y 4,5 horas después del terremoto principal, especialmente en las regiones del Biobío y de Arauco. El impacto del tsunami en la costa fue altamente variable en zonas aledañas, como producto de factores geomorfológicos y batimétricos locales, además de potenciales complejidades inducidas por la ruptura sísmica del terremoto principal.

  • English

    On February 27, 2010 at 03:34:08 AM an Mw8.8 earthquake, with epicenter located off Cobquecura (73.24°W; 36.29°S), severely hit Central Chile. The tsunami waves that followed this event affected the coastal regions between the cities of Valparaíso and Valdivia, with minor effects as far as Coquimbo. The earthquake oceurred along the subduction of the Nazca oceanic plate beneath the South American plate. Coseismic coastal uplift was estimated through observations of bleached lithothamnioids crustose coralline algae, which were exposed after the mainshock between 34.13°S and 38.34°S, suggesting the latitudinal distribution of the earthquake rupture. The measured coastal uplift values varied between 240±20 cm at sites closerto the trench along the western coast of the Arauco peninsulaand 15±10 cm at sites located farther east. A maximum valué of 260±50 cm was observed at the western coast of Santa María Island, which is similar to the reported uplift associated with the 1835 earthquake at Concepción. Land subsidence values on the order of 0.5 m to 1 m evidenced a change in polarity and position of the coseismic hinge at 110-120 km from the trench. In four sites along the coast we observed a close match between coastal uplift values deduced from bleached lithothamnioids algae and GPS measurements. According to field observations tsunami heights reached ca. 14 m in the coastal area of the Maule region immediately north of the epicenter, and diminished progressively northwards to 4-2 m near Valparaíso. Along the coast of Cobquecura, tsunami height values were inferior to 2-4 m. More variable tsunami heights of 6-8 m were measured at Dichato-Talcahuano and Tirúa-Puerto Saavedra, in the Biobío and Arauco regions, respectively, to the south of the epicenter. According to eyewitnesses, the tsunami reached the coast between 12 to 20 and 30 to 45 minutes in areas located closer and faraway from the earthquake rupture zone, respectively. Destructive tsunami waves arrived also between 2.5 and 4.5 hours after the mainshock, especially along the coast of the Biobío and Arauco regions. The tsunami effects were highly variable along the coast, as a result of geomorphological and bathy-metric local conditions, besides potential complexities induced by the main shock.