Amenaza sísmica en el Eje Cafetero

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Por Gonzalo Duque-Escobar *

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Resumen: El Eje Cafetero, está ubicado en el centro occidente de Colombia, sobre una provincia sismotectónica donde los terremotos de 1938, 1961-62, 1979 (2) y 1995 (2) ponen en evidencia una fuente sísmica generadora eventos fuertes dobles cada dos o tres décadas, generadores de sismos de magnitud cercana a 7 grados provenientes de la zona de subducción; pero también, además de lo que ocurre en Magdalena Centro (1805) y Huila (1967), las fallas del sistema Cauca-Romeral son otra fuente que merece mayor consideración, dadas las devastadoras consecuencias de sismos superficiales y de magnitud 6, pero de mayor intensidad como los de Popayán 1983 y Quindío 1999. 

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En Colombia los sismos son frecuentes en la región del Pacífico y Andina, eventuales en la del Caribe y escasos en la Orinoquía y la Amazonía. Casi toda la población del país habita zonas del alto y moderado riesgo sísmico. Y los sismos intraplaca son someros e intensos en la región del Pacífico y profundos y menos leves sobre la Región Andina.

Hay singularidades en Riosucio (Chocó) y en la región de Bucaramanga, como también fallas de gran actividad en la joven cordillera Oriental y en otras regiones del país, según lo visto atrás. La falla Atrato afecta a los departamentos del Valle del Cauca, Chocó y Antioquia. La falla de Romeral atraviesa los departamentos de Nariño, Cauca, Tolima, Quindío, Risaralda, Caldas, Antioquia, Córdoba, Sucre, Bolívar y Magdalena.

La falla del Cauca recorre los departamentos de Nariño y Cauca. La falla de Palestina cruza los departamentos de Tolima, Caldas, Antioquia y Bolívar. La falla de Santa Marta-Bucaramanga afecta a los departamentos de Cundinamarca, Boyacá, Santanderes, Cesar y Magdalena. La falla Guaicaramo cruza los departamentos del Meta, Cundinamarca, Boyacá y Arauca. También se han registrado sismos en Puerto Carreño, Putumayo y San Andrés.

El Eje Cafetero está localizado en una de las zonas de alto riesgo sísmico de Colombia. Los sismos de 1938, 1961-62, 1979 y 1985 ponen en evidencia una fuente sísmica de importancia, generadora de sismos de magnitud cercana a 7 grados e intensidades de VII, la que por la profundidad (70 a 100 km.) y posición de los focos (basamento de la Cordillera Occidental) se ha relacionado con la zona de subducción de la Placa de Nazca (Pacífico). Las aceleraciones registradas, han alcanzado valores del 11% de la gravedad.

Pero las fallas del sistema Cauca-Romeral y las que delimitan la fosa tectónica del Magdalena son dos fuentes sísmicas que merecen consideración en esta poblada región. Los terremotos superficiales de Popayán 1983 y Quindío 1999, con magnitud 6 e intensidad VIII, anuncian una segunda fuente sísmica de implicaciones diferentes. Las aceleraciones en los depósitos mal consolidados, han alcanzado aceleraciones hasta 5 veces superiores a las registradas en los sismos profundos, aunque en intervalos de tiempo muy pequeños.

Esta temática ha sido uno de los principales objetivos de técnicos y científicos que laboran en el Programa de la Red Sísmica del Eje Cafetero y el Tolima, para poder llegar a lo que se conoce como respuesta sísmica. Es importante señalar que las tres ciudades capitales de la conurbación cafetera, están sobre potentes abanicos asociados a depósitos fluviotorrenciales de origen volcánico, asociados a los ríos Chinchiná, Otún y Quindío. El de Manizales anuncia levantamiento desde el terciario tardío hasta el holoceno. La formación Manizales con sus depósitos fluviotorrenciales a la altura de Chipre y Villa Kempis, anuncia el levantamiento respecto a Villamaría y Morrogacho.

Las características sismotectónicas de la región apenas empiezan a conocerse y el catálogo de información sísmica se remonta apenas a algunas décadas, manteniendo lagunas, imprecisiones e inconsistencias. No se sabe aún como se atenúa la intensidad en función de la magnitud y distancia focal del sismo y a lo sumo podríamos suponer que la actividad sísmica del futuro tendrá alguna semejanza con la del pasado. Aún deberá caracterizarse mejor las fuentes sismotectónicas identificadas y conocer otras que puedan provocar sismos destructores aunque locales.

Como no es posible aún, predecir los fenómenos sísmicos de un modo determinista se ha recurrido a modelos probabilísticos para elaborar pronósticos, cuya eficacia depende de la validez, cantidad, calidad y extensión de los datos que alimentan el modelo. Pero dada la limitación en nuestras bases de datos, se ha buscado representar la historia sísmica con la recurrencia de las magnitudes generadas por las diferentes sismofuentes, asumiendo su localización y unas determinadas leyes de atenuación de intensidad, donde las variables se modelan con características aleatorias dada la incertidumbre de los registros y del fenómeno en sí (modelo estadístico bayesiano).

Se parte del presupuesto de que la intensidad es la variable más determinante en los daños sísmicos y que la calibración de los resultados finales y consistencia entre tasas de excedencia de magnitudes e historia sísmica se obtiene con el catálogo sísmico del lugar.

Ciertamente la incertidumbre e imprecisión inherentes a un tratamiento estadístico, no resultan aceptables al evaluar el impacto sobre el total de pérdidas que pueden tener las obras de infraestructura comunitaria, razón por la cual cada caso (cada línea vital o cada centro de servicio) debe ser tratado particularmente. La vulnerabilidad física de una estructura se describe en términos de la aceleración basal, el período fundamental de vibración de la estructura y la función de daños.

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Anotaciones al Riesgo Sísmico

En el Riesgo se conjugan dos factores: la Amenaza y la Vulnerabilidad. Aunque sabemos que en el tiempo, a escala humana la Amenaza sísmica permanece como un variante, la Vulnerabilidad cambia, y con ella el Riesgo sísmico; éste que crece cuando los escenarios vulnerables lo hacen, también se puede reducir si se implementan gestiones integrales para acometer su mitigación.

Ahora, si en la región y el país se han dado avances significativos en lo técnico y en lo administrativo, como la institucionalidad alcanzada con el desarrollo de un Sistema Nacional, la incorporación del Riesgo en la Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial y la expedición de normas sismo resistentes con el  NSR-10, que ya permiten incorporar el bahareque, aún falta mucho por hacer en la dimensión socio-ambiental. Veamos estas tres anotaciones sobre la materia, para el Eje Cafetero:

En cuanto a la Amenaza, el Eje Cafetero se ubica al norte de una provincia sismo tectónicamente homogénea, ubicada entre la fosa del Pacífico Colombiano y la Cordillera Central de los Andes más septentrionales de América, un territorio sísmicamente activo, que parte del Macizo Colombiano y llega hasta las Montañas de Antioquia, donde transcurren de Sur a norte los Sistemas de Fallas de Romeral y del Cauca-Patía.

La Falla Cauca y sector central de la de Romeral, desde Cartago a Puerto Valdivia, delimitan una graben comprimido o depresión estructural, entre las dos cordilleras; allí, al observar las trazas de la Falla de Romeral con una distribución alineada de cuerpos ígneos afines a la corteza oceánica en su contorno, se prevé que profundice la corteza.

Según la investigación del potencial geotérmico del Ruiz hecha por la Central Hidroeléctrica de Caldas (CHEC, 1979-1985) y la Geología de Manizales y sus alrededores estudiada por José Luis Naranjo y Carlos Borrero de la Universidad de Caldas, un esquema de los rasgos estructurales de la región señala las fallas o lineamientos inferidos, cuya verificación en varios casos se ha venido haciendo por investigadores del Observatorio Vulcanológico y Sismológico del Ingeominas, establecido en Manizales desde 1985.

Y respecto a la Vulnerabilidad, como desafíos de importancia se puede añadir que, aunque conocemos las fuentes sísmicas, para abordar la gestión integral del riesgo a nivel del Eje Cafetero, además del estudio y valoración espacio temporal de la amenaza, está de por medio el conocimiento y desarrollo de instrumentos para la gestión del hábitat y manejo de la dimensión socioambiental.

En lo urbano, esta compleja dimensión pasa por la presión de las frágiles laderas del escarpado territorio, en especial en los ambientes periurbanos de Manizales, y por el control urbano sobre todo en las zonas deprimidas de los centros urbanos de las áreas metropolitanas en rápida expansión, caso Pereira-Dosquebradas, donde las múltiples actividades comerciales mixtas e informalidad, sumada a la alteración estructural de los viejos inmuebles de mampostería no reforzada y de bahareque para su adecuación y expansión recurriendo a prácticas inadecuadas, hacen el escenario un cúmulo de potenciales escombros, ya por la amenaza de las sacudidas, ya por la de la propagación de los incendios.

En los medios rurales, donde la deforestación y potrerización relacionadas con usos conflictivos del suelo, afectan severamente el territorio, y con él las comunidades asentadas en condición vulnerable, además de las vías de comunicación, líneas vitales e infraestructura de conectividad, como elementos expuestos a la amenaza por flujos torrenciales causados por deslizamientos en caso de sismo.

Y finalmente, sobre los actores en la escena: Además de los aportes fundamentales del Geofísico Jesús Emilio Ramírez S.J., con investigaciones como el de Proyecto Nariño (1973) y la Historia de los terremotos en Colombia (1969), de la permanente labor por décadas de monitoreo a cargo del OVS de Manizales, y de los estudios a nivel regional de Hans Meyer y su equipo de trabajo desde el Observatorio Sismológico del Sur Occidente Colombiano OSSO, en el Eje Cafetero también merecen mención los siguientes trabajos, entre otros:

– Desde la U.N. en Manizales los del Idea liderados por el Profesor Omar Darío Cardona, donde además de actividades fundamentales como la Microzonificación Sísmica de Manizales (SIMOC 2002), se avanza con el concurso de los profesores de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura en la instrumentación y el estudio detallado de la amenaza para Manizales; y desde la Sede Bogotá el valioso aporte de Carlos A. Vargas con la propuesta de Caldas Tear (2011), donde se modifican el modelo geotectónico y la amenaza sísmica en el centro del país.

– También en Pereira, los trabajos de Anna Campos y sus compañeros y colaboradores haciendo lo propio en el 2000, para obtener un mapa preliminar de riesgos del área urbana y otras investigaciones para valorar los efectos de sitio en el A.M. de Pereira; y finalmente en Armenia, la labor continuada y reconocida de los Profesores de la Universidad del Quindío: Hugo Monsalve quien maneja el Observatorio Sismológico del Eje Cafetero, y Armando Espinosa quien ha estudiado en detalle la historia sísmica regional.

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Extracto tomado del Capítulo “Sismos” del Manual de Geología para Ingenieros y ajustado por el autor. Ver en:   http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/324/sismos.pdf

Imágenes: Mapa no oficial de Amenaza Sísmica para Colombia según Carlos A. Vargas, en UN Periódico (2011), y Espectros de la Microzonificación Sísmica para Manizales, del SIMOC (2002).

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  • Relacionados:

Al Bahareque le fue muy bien. Duque Escobar, Gonzalo and Robledo Castillo, Jorge Enrique and Muñoz Robledo, José Fernando (1999), Desde el Eje Cafetero de Colombia, http://www.bdigital.unal.edu.co/1906/1/al-bahareque.pdf

Anotaciones sobre el riesgo sísmico en Manizales. Duque Escobar, Gonzalo (2012)  [Objeto de aprendizaje – Teaching Resource] – See more at:  http://www.bdigital.unal.edu.co/5949/1/gonzaloduquescobar.201210.pdf

Aprendiendo del sismo de Honshu, Japón. Circular 602 de la Red de Astronomía de Colombia RAC (602). – See more at: http://www.bdigital.unal.edu.co/3304/1/gonzaloduqueescobar.201115.pdf

Costa Pacífica, Amenaza y Riesgo sísmico. MEYER, Hans Jurgen y VELÁSQUEZ Andrés. OSSO. Desastres & Sociedad. Nº1. La Red. 1993. http://www.osso.org.co/

De la evaluación de amenazas al control de riesgos – la Estadística y las catástrofes naturales. MEYER, Hansjürgen. (2007) OSSO. http://www.ciencias.unal.edu.co/estadistica/simposio/cursos/Hans_Meyer.pdf

Desastres & Sociedad. MEYER, Hans Jurgen y VELÁSQUEZ, Andrés. Costa Pacífica, Amenaza y Riesgo sísmico. OSSO. Nº1. La Red. 1993.

Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima. Duque Escobar, Gonzalo (2013) [Objeto de aprendizaje – Teaching Resource] – See more http://www.bdigital.unal.edu.co/9484/1/gonzaloduqueescobar.201320.pdf

Gestión del riesgo. Duque Escobar, Gonzalo (2014)[Objeto de aprendizaje – Teaching Resource] – See more at:  http://www.bdigital.unal.edu.co/47341/1/gestiondelriesgo.anexo.pdf

Historia de los terremotos en Colombia. Front Cover. Jesús Emilio Ramírez. Instituto Geografico Agustin Codazi, 1969. http://agata.sgc.gov.co:9090/SismicidadHistorica/d.descarga?doc=DocumentosGenerales_18.pdf

La catástrofe del Eje Cafetero en un país sin memoria. Duque Escobar, Gonzalo and Saavedra A., María del Rosario (1999) Revista Cien días (43). pp. 24-27. http://www.bdigital.unal.edu.co/1661/1/lacatastrofe.pdf

Manual de geología para ingenieros. Duque Escobar, Gonzalo (2003)  Universidad Nacional de Colombia, Manizales.  http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/ 

No hay más terremotos, simplemente desastres más grandes. http://www.bdigital.unal.edu.co/47415/1/nohaymasterremotossimplementedesastresmasgrandes.pdf

Nueva falla geológica altera mapa de amenaza sísmica en Colombia. Carlos A. Vargas (2011) U.N. Periódico. http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/nueva-falla-geologica-altera-mapa-de-amenaza-sismica-en-colombia.html

Riesgo sísmico: los terremotos. Duque Escobar, Gonzalo (2007) In: III Foro Científico Colrosario 75 años – Área de Matemáticas, Neira. – See more at:  http://www.bdigital.unal.edu.co/1680/1/riesgosismicolosterremotos.pdf

Sismo, bahareque y laderas. Duque Escobar, Gonzalo (1999) [ Teaching Resource] – http://www.bdigital.unal.edu.co/48493/1/sismobaharequeladeras.pdf

Sismos y volcanes en Colombia. Duque Escobar, Gonzalo (2010) Documento de trabajo. Universidad Nacional de Colombia – Sede Manizales. – See more at:   http://www.bdigital.unal.edu.co/1685/1/gonzaloduqueescobar.201019.pdf

Sismos y volcanes en el Eje Cafetero: Caso Manizales. Duque Escobar, Gonzalo (2012) [Objeto de aprendizaje – Teaching Resource] – See more at: http://www.bdigital.unal.edu.co/6544/187/gonzaloduqueescobar.201220.pdf

Una política ambiental pública para Manizales, con gestión del riesgo por sismos, volcanes y laderas. Duque Escobar, Gonzalo (2012) Documento de discusión. Manizales, Colombia. – See more at: http://www.bdigital.unal.edu.co/6497/1/gonzaloduqueescobar.201217.pdf

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