El marco tectónico de Costa Rica
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Marco Tectónico de Costa Rica
Hola, estimados amigos, esperando que a todos les vaya bien, quiero comentarles hoy sobre la tectónica de placas. Como mencioné en el podcast introductorio (al cual puedes volver a escuchar a través de mi página de web “estatemblando.org”), la motivación ha sido establecer un canal de comunicación y discusión a raíz de la sismicidad actual y la posible ocurrencia de un terremoto en la zona sur del país. Es en la región de Osa-Burica donde sabemos que, en 1904, 1941 y más recientemente en 1983, ocurrieron 3 grandes terremotos de magnitudes superiores a los 7.3 grados. Éstos 3 terremotos han ocurrido cada 40 años +/- 2 años. Es así como podemos inferir que si el último terremoto ocurrió en esta zona en 1983 (conocido como el terremoto del Sábado Santo), deberíamos esperar una repetición en 1983+40 (+/- 2 años) => o sea entre 2021 y 2025. Sin embargo, esta valoración no es ciencia cierta pues los procesos tectónicos son muy complicados y la ocurrencia de este esperado evento podría demorarse tal como lo hizo el terremoto de Nicoya de 2012, cuando habíamos propuesto que este inicialmente ocurriese por ahí del 2002. Sobre este tema el Dr. Marino Protti, director del OVSICORI-UNA ya se ha referido y es del conocimiento de la mayoría de los costarricenses.
Lo importante de recalcar aquí, es que nunca antes nuestro país ha estado tan bien preparado ante la eventual ocurrencia de terremotos o erupciones volcánicas como lo estamos en el presente, gracias en gran parte a la proyección que ha tenido el Instituto de Investigaciones Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica – OVSICORI-UNA, durante ya casi 40 años. Proyección que se da no solamente a nivel científico nacional e internacional, sino a través de los programas de educación a la población con que cuenta hoy nuestro sistema educativo y de canales de información permanente y transparente a través de medios sociales y recientemente con la puesta en marcha de la Aplicación de Alerta Sísmica para usuarios de teléfonos móviles. Además, en coordinación con la Comisión Nacional de Emergencias, se promueven iniciativas para proteger y minimizar los daños que puedan ocasionar estos fenómenos naturales en nuestro país.
Con la instalación de la Red Sismográfica de la Universidad Nacional y la creación del Instituto de Investigación OVSICORI-UNA a principios de los años 1980, así como de la recopilación de valiosa información sismológica, incluyendo el registro de la secuencia sísmica del Valle Central entre 1990 y 1993, hemos constatado que Costa Rica está segmentada en dos y que el Valle Central constituye precisamente la frontera que divide la parte norte con su cordillera volcánica, cabalgando sobre la placa del Caribe, y por otro lado la parte sur con sus majestuosa cordillera de Talamanca, cabalgando sobre la microplaca de Panamá (conocida también como bloque de Panamá). Es a lo largo de la frontera entre la Placa del Caribe y el Bloque de Panamá que existe una zona de cizalla. La misma se propaga de oeste a este desde la entrada del Golfo de Nicoya a lo largo del eje del Valle Central hasta el alto de Moín. El borde de esta microplaca continúa luego paralela a la costa caribeña hacia Sixaola, Bocas del Toro y más allá a lo largo del Cinturón deformado del Norte de Panamá.
Tomando como premisa este conocimiento, yo había propuesto una hipótesis de trabajo a raíz de la ocurrencia del terremoto de Cóbano y la actividad sísmica en Puriscal a partir de marzo de 1990. Dicha hipótesis postula que los terremotos ocurridos en la zona sur de Costa Rica, bajo la península de Osa y Punta Burica, los cuales son generados por la subducción de la placa del Coco bajo el bloque de Panamá, propagan a lo largo de la zona de subducción un proceso de reajuste hacia el noroeste. Es decir que, con la liberación y el relajamiento de los esfuerzos acumulados durante los últimos 40 años, da inicio a un reajuste de la zona de acople entre la placa del Coco y el bloque de Panamá. Este reajuste de esfuerzos se propaga a través de la zona de subducción frente a Quepos y con el tiempo migra hacia la entrada del Golfo de Nicoya.
El ejemplo más reciente es precisamente el ocurrido entre 1983 y 1993. La hipótesis plantea que el evento del Sábado Santo de abril de 1983 con magnitud de 7.3, dio inicio un nuevo proceso de reajuste de esfuerzos a lo largo de la costa Pacífica del bloque de Panamá, migrando hacia el noroeste y a su paso disparando sismicidad tanto a lo largo de la zona de subducción como al interior del continente. Esta migración de esfuerzos alcanza la entrada del Golfo de Nicoya en marzo de 1990, provocando el terremoto de Cóbano (con una magnitud de 7.0) y dentro de las siguientes 24 horas sismicidad hacia el interior del país, en la región de Puriscal y a lo largo de la zona de cizalla. Este proceso de reajuste, a lo largo de la frontera entre el bloque de Panamá y la placa del Caribe, es decir en este caso a lo largo del eje del Valle Central, continuó entre marzo de 1990 y julio de 1993, extendiéndose a las regiones de Moín y del Valle de la Estrella, donde en 1991 se dio el gran terremoto de Limón de magnitud 7.6. Este proceso de reajuste de la frontera norte del bloque de Panamá se completó 10 años después de la ocurrencia del terremoto de Golfito de abril de 1983. Entre los períodos intersísmicos (es decir entre las secuencias cada 40 o 50 años), ocurren por supuesto eventos como el de Cinchona y otros tantos de magnitudes inferiores a los 6 grados y que representan en su mayoría reajustes locales aislados de esfuerzos que no fueron liberados durante la última secuencia.
Lo interesante es que existen otras dos secuencias similares durante el siglo XX, la primera ocurrió entre 1904 y 1912 y la segunda entre 1941 y 1955. Sin embargo, estas las discutiremos en futuros podcasts. Es así como los invito nuevamente a suscribirse a mi canal a fin de no perderse el hilo de esta interesante conversación y de otras investigaciones que realiza el OVSICORI-UNA y otros centros sismológicos sobre el acontecer de este apasionante tema de los temblores y terremotos.
Sin embargo, hoy comenzaremos por describir con mayor detalle el marco tectónico en que se encuentra ubicado nuestro país y que es el responsable de la actividad sísmica y volcánica que nos ha afectado por miles de años y que a futuro nos seguirá afectando.
Si observamos la Figura 1, que acompaña este podcast, podemos ver el mosaico de placas tectónicas que componen nuestro territorio nacional. La principal fuerza que genera la sismicidad y vulcanismo en Costa Rica corresponde a la subducción de la Placa del Coco bajo la Placa del Caribe y el Bloque de Panamá. Bajo la Placa del Caribe en la región norte a la altura de la península de Nicoya y hacia el sureste bajo el Bloque de Panamá a partir de la entrada del Golfo de Nicoya hasta alcanzar la Península de Osa y Punta Burica. Aquí la subducción de la Placa del Coco termina abruptamente, cortada por la Fractura de Panamá, un gran sistema de fallas transcurrentes orientadas de sur a norte y las cuales se introducen junto con la Placa del Coco bajo el Bloque de Panamá a la altura de Punta Burica.
Figura 1. Marco Sismotectónico de Costa Rica, tomado de Güendel, F. y Protti, M., Sismicidad y Sismotectónica de América Central, Física de la Tierra, 1998, no. 10: 19-51.
La existencia de la zona de cizalla, a lo largo del eje del Valle Central, es una respuesta a la subducción de la cresta oceánica del Coco en la región sur de Costa Rica a la altura de la península de Osa y Punta Burica. Esta cadena montañosa oceánica que cabalga sobre la Placa del Coco (ver Figura 2), y de la cual el único pico visible sobre la superficie del mar es la isla del Coco, y es el resultado del punto caliente de las Islas Galápagos. Es a partir de este punto cliente que se da el esparcimiento de una corteza oceánica de mayor espesor y a la vez de menor densidad por haber sido creada más recientemente, conservando así una mayor temperatura que, por ejemplo, la misma corteza oceánica del Coco que se sumerge bajo la Península de Nicoya y Nicaragua (siendo esta más vieja, fría y menos áspera).
Figura 2. Mapa topográfico del fondo oceánico de la Placa del Coco que se introduce bajo la zona central y sur de Costa Rica. Tomado de Güendel, F., 1986, Seismotectonics of Costa Rica: An analytical view of the southern terminus of the Middle America Trench, Tesis de Doctorado, Universidad de California, Santa Cruz, EUA, Dic. 1986, p. 157. Dibujo realizado por Agustín Ledezma.
Para darnos cuenta de la magnitud del proceso tectónico generado por la colisión y subducción de la cresta del Coco, debajo de la zona sur de Costa Rica, basta con hacer referencia al Alto de Moín, donde las plataformas de corales, que una vez se encontraban sumergidas, se encuentran hoy a varias decenas de metros sobre el nivel del mar.
Sin embargo, quizás la observación más impresionante es notar cómo la línea suave de la costa caribeña, proveniente desde Nicaragua, se ve interrumpida precisamente a la altura del Alto de Moín. Aquí claramente podemos ver cómo el Bloque de Panamá, a partir de este punto, está siendo desplazado hacia el noreste, mar afuera, por aproximadamente cinco kilómetros (ver Figura 3, tomada de Google Earth). Durante el último terremoto ocurrido en el Valle de la Estrella en 1991 (Terremoto de Limón), de magnitud 7.6, fue posible medir un desplazamiento del Bloque de Panamá respecto a la Placa del Caribe de 244,7 ± 0,8 centímetros hacia el noreste, medidos entre Liberia (ubicada sobre en la Placa del Caribe) y Puerto Limón (ubicado sobre el Bloque de Panamá) (esta información fue obtenida de la publicación “Medidas GPS de deformación de la corteza asociadas con el Terremoto del Valle de la Estrella del 22 de abril de 1991, Costa Rica, por Paul Lundgren, Susan Komreich Wolf, Marino Protti, y Kenneth Hurst).
Figura 3. Corrimiento del Bloque de Panamá hacia el noreste producto de la colisión y subducción de la cresta oceánica del Coco bajo la Península de Osa y Punta Burica. Este proceso ha generando el cinturón deformado del norte de Panamá. Tomado de Google Earth.
Con un desplazamiento horizontal promedio de ~2,5 metros, durante cada uno de estos terremotos, podemos deducir que para lograr desplazar la línea costera unos cinco kilómetros mar afuera, debieron de haberse producido al menos el equivalente a unos dos mil terremotos similares desde que este proceso tectónico dio inicio (hace aproximadamente 1 millón de años), sin descartar que algunos de estos desplazamientos hayan podido ocurrir asísmicamente, o sea sin necesidad de liberar movimiento brusco.
Definitivamente un mosaico complejo de placas tectónicas de las cuales estamos todavía aprendiendo sobre sus interacciones y los efectos que generan sobre nuestro territorio nacional y alrededores. Es aquí donde valoramos la importancia de mantener a través del tiempo las observaciones sismológicas y vulcanológicas pues sabemos que estos procesos tectónicos se dan a grandes escalas de tiempo y la documentación de estos nos permitirá a futuro un mayor conocimiento y así estar mejor preparados.
En los siguientes podcasts empezaré a discutir una a una las tres secuencias sísmicas del Valle Central que ocurrieron durante el siglo XX, analizando sus similitudes y diferencias y por último lo que podríamos esperar a futuro con la ocurrencia de lo que sería la primera secuencia sísmica del siglo XXI a partir de la esperada repetición de un nuevo terremoto en la región de Osa-Burica y la propagación de sismicidad superficial al interior del Valle Central.