La secuencia sísmica del invierno 2019-2020 en Puerto Rico que ha mantenido a la población en alerta

Alberto M. López, K. Stephen Hughes, and Elizabeth Vanacore
Department of Geology, University of Puerto Rico – Mayagüez
Puerto Rico Seismic Network, University of Puerto Rico – Mayagüez

Citation: López, A.M., Hughes, K.S., & Vanacore, E. (2020), Puerto Rico’s Winter 2019-2020 Seismic Sequence Leaves the Island On Edge, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.064.

La región suroeste de la isla de Puerto Rico – localizado en la esquina noreste del Caribe – comenzó desde el 28 de diciembre de 2019 un incremento en sismicidad, partiendo con un evento de magnitud 4.7 que sacudió una población que nunca antes había experimentado un evento sísmico de esta potencia. Esto es debido a que el último evento que afectó adversamente la isla fue el 11 de octubre de 1918 cuando un terremoto magnitud 7.2 (Doser et al., 2005) sacudió a Puerto Rico y generara un tsunami que afectó toda la costa oeste de la isla. Aunque existen dos fallas principales que cruzan la isla de oeste a este (Figura 1), es la zona suroeste la que mas actividad sísmica posee dentro de la isla, según la evidencia de mas de cuatro decadas de datos sísmicos que la Red Sísmica de Puerto Rico ha llevado monitoreando. Mas de 14 terremotos con magnitud mayor o igual a 4.5 han sido sentidos y cientos de eventos pequeños han sido registrados desde el 28 de diciembre. Los eventos mas fuertes en este periodo han sido; el de de magnitud 5.0 del 29 de diciembre de 2019, el de magnitude 5.8 del 6 de enero de 2020 y aquellos ocurridos el 7 de enero, el principal; con magnitud 6.4 y su réplica princial de magnitud 6.0. El evento del día 6 de enero ocurrió en la mañana, sorprendiendo así muchos niños abriendo sus regalos como parte de la celebración del tradicional Día de Reyes, y arrojando a la ciudadanía de Puerto Rico en estado de alerta. Poco mas de 24 horas, el evento de magnitud 6.4 ocurrió, causando daños catastróficos a las estructuras en la zona costera sur de la isla y ansiedad a la población en general.

Es interesante que el 2019 haya cerrado como el año con mayor sismicidad registrada por la Red Sísmica de Puerto Rico. La cantidad total de eventos registrados fue de 6517 eventos (171 de ellos con magnitudes mayores a 3.5) por lo que marca un año con mas del doble del promedio de eventos registrados anuales desde el 2014. La razón de este incremento fue la gran cantidad de eventos observados desde diciembre en el suroeste de la isla, y la secuencia sísmica asociada al evento de magnitud 6.0 en el Cañón de la Mona que comenzó el 23 de septiembre de 2019. Esta secuencia sísmica ha producido hasta la fecha 1227 eventos, y por estar mas lejos de Puerto Rico, no se han sentido tantos eventos como los que han ocurrido en el suroeste. Sin embargo, esto indica que el margen occidental de la micorplaca de Puerto Rico e Islas Vírgenes se ensancha cada vez mas, separándose así de la microplaca vecina de la Española.

Mapa temático de la situación sísmica actual de Puerto Rico. Refiérase a la leyenda de mano izquierda para detalles del gráfico. Los círculos de colores representan los eventos sísmicos localizados por la Red Sísmica de Puerto Rico desde el 28 de diciembre de 2019. Los colores diferentes representan tiempo desde el inicio de la actividad sísmica, mientras que el diámetro del círculo corresponde a la magnitud del evento. Las líneas rojas representan la ubicación estimada de fallas mas predominantes de la región. Los tonos de colores en el mapa representan las intensidades estimadas a los cuales la ciudadanía estuvo expuesta. Los eventos mas significativos en toda la actividad sísmica están representados con estrellas blancas y les acompañan en números la magnitud y la fecha. El evento observado más grande hasta la fecha es el M6.4 del 7 de enero de 2020. Los otros dos son réplica (M5.8 del 7 de enero) y precursor (M5.7 del 6 de enero).

Los daños
Aunque la mayoría de la sismicidad ha ocurrido a pocos kilómetros de las zonas costeras del sur de la isla, los residentes a lo largo de la costa sur, más próximos a la zona epicentral han experimentado sacudidas fuertes o moderadas comparables a intensidades VII u VII en la escala de Mercalli Modificada (MMI) generadas por el evento magnitud 6.4 del 7 de enero de 2020. Los focos tan someros han exacerbado la situación porque han causado desplome de varias casas construidas en columnas (Figura 2), el colapso parcial de la iglesia histórica de Guayanilla (ver video) y paredes del antiguo faro español en Guánica (Figura 3). Al menos una persona ha perecido por el evento de magnitud 6.4, cuando en Ponce una pared colapsó sobre un envejeciente durmiendo en su casa. La gente que ha desalojado las casas destruídas o parcialmente dañadas han sido ubicadas en refugios temporeros. Sin embargo, muchas de estas personas han dudado de la integridad de los refugios que les han sido provistos y han optado por dormir a la intemperie. Para ayudar a la ciudadanía, servicios psicológicos y consejería están disponibles para el que lo requiera y necesite. Además, las sacudidas del suelo han desencadenado procesos gravitacionales, de las cuales las rocas calizas de la zona costera son altamente susceptibles. Tal es el caso del icónico arco natural de Playa Ventana en Guánica, que colapsó con el movimiento del evento magnitud 5.8 del 6 de enero de 2020 (Figura 4).

Aunque estos eventos no han producido mayor disturbio en el mar, el Programa de Alerta de Tsunami del Caribe (CTWP) reportó un pequeño incremento en el nivel del mar al oeste de la zona epicentral en La Parguera. La posibilidad de deslizamientos del lecho marino ha sido un tema de conversación pues es muy posible que ocurran dado la magnitud de los eventos, ruptura somera y proximidad a tierra.

Topografía de la isla de Puerto Rico, ubicada a lo largo del margen tectónico activo entre las placas de América del Norte y el Caribe. Los círculos representan eventos mayores a magnitud 2.5 registrados por la Red Sísmica de Puerto Rico entre el 8 de diciembre de 2019 y el 7 de enero de 2020. Círculos rojos representan eventos sísmicos ocurridos en o antes del 28 de diciembre de 2019, mientras que los círculos verdes son eventos ocurridos durante el 7 de enero de 2020. El tamaño de cada círculo corresponde a la magnitud del evento. Las abreviaturas GNPRfz y GSPRfz corresponden a las fallas principales dentro de la isla; la Gran Falla del Norte de Puerto Rico y la Gran Falla del Sur de Puerto Rico, respectivamente. También se demuestran las fallas conocidas del área suroeste; la Falla del Sur del Valle de Lajas (SLVF) y la falla del Norte de la Bahía de Boquerón (NBB) y la de Punta Montalva (PMf). El cuadro roja cerca del conjunto de eventos sísmicos corresponde al área en detalle de las figuras que siguen. La topografía del mapa es tomada del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y la batimetría de ESRI.
Foto tomada el 6 de enero de 2020 mostrando una de tantas casas en el sureste de Puerto Rico en la municipalidad de Guánica que estaba construida en columnas. La sacudida, resultado del evento magnitud 5.8 del 6 de enero de 2020, causó que las columnas cedieran. Crédito de la foto: Fernando Martínez Torres.
Foto tomada el 6 de enero de 2020 mostrando el colapso de la mayoría de una de las paredes del antiguo faro español de Guánica construido en 1892. Crédito de la foto: Fernando Martínez Torres.

Fotos del punto de interés turístico en Playa Ventana antes y después del evento magnitud 5.8 del 6 de enero de 2020. Crédito de la foto: twitter.com/UPRMetLab/

Una nueva falla es identificada
La primera década del milenio despertó interés en los estudios paleosismológicos en Puerto Rico. Inspirados por datos LIDAR recientemente adquiridos, Prentice y Mann (2005) cavaron a lo largo de la falla que denominaron Falla del Sur del Valle de Lajas (SLVF, Figura 1), en donde encontraron actividad reciente en el extremo oeste cerca de la Bahía de Boquerón. Sin embargo, desde allí hacia el este ha sido difícil dar con el rumbo de la falla debido a la gran cantidad de sedimentos depositados en el valle. Poco después, profesores e investigadores del departamento de Geología, Universidad de Puerto Rico – Recinto Universitario de Mayagüez retomaron los esfuerzos para entender el potencial sísmico de la región. Una nueva falla había sido identificada utilizando una gran gama de análisis geofísicos (Roig et al., 2013; Adames, 2017) y geológicos (Addarich-Martínez, 2009). El descubrimiento de la falla del Norte de la Bahía de Boquerón-Punta Montalva (Figura 5) fue importante porque la misma no figuraba en las bases de datos del USGS, y ésta representa un incremento en el riesgo sísmico de la población del suroeste. La actividad sísmica actual representa la activación de la porción oriental de la falla, mas allá de su expresión en tierra de Punta Montalva (Figura 6).

Vista aérea (arriba) y relieve topográfico (abajo) de la falla de Punta Montalva (PMf). El relieve pronunciado en la topografía, junto al evidente desface de un drenaje resalta la naturaleza sinistral de la falla. El conjunto de cientos de eventos sísmicos yace a pocos kilómetros al sureste del mapa, siguiendo el rumbo de la falla de Punta Montalva. Data de elevación provista por el USGS.
Circulos representan eventos de magnitud mayor a 2.5 detectados por la Red Sísmica de Puerto Rico en o después del primer evento de magnitud 4.7 del 28 de diciembre de 2019. El diámetro de los círculos corresponden a la magnitud de los eventos y los tonos de gris representan tiempo desde el comienzo de la secuencia. La línea amarilla indica el rumbo estimado de la falla de Punta Montalva (PMf).

¿Y ahora qué?
Los medios de comunicación locales han reportado que en Puerto Rico hay aproximadamente 100,000 hogares levantadas en columnas, y cerca del 95% de las escuelas públicas han sido construidas utilizando códigos de construcciones obsoletos.
Estos datos provocan preocupación porque ya se ha observado el colapso de una escuela luego del evento del 7 de enero, y el semestre escolar estaba pautado para comenzar el 8 de enero. El miedo de lo que ha sido vivido, o de lo que es capaz de suceder ha impulsado a la ciudadanía a dormir fuera de sus hogares. Desafortunadamente, no se sabe si el evento de magnitud 6.4 fue el evento principal, o si aun hay algo mayor esperando a la vuelta de la esquina. Al menos algo es seguro, que luego de haber sentido tanta réplica, estamos todos muy ansiosos acerca de lo que puede pasar.

Histograma mostrando la cantidad de eventos ocurridos desde el comienzo de la actividad sísmica el 28 de diciembre de 2019. Las líneas verticales sólidas y negras
indican el momento en el que el evento con magnitud mostrado arriba ocurrió en la secuencia. Los eventos del 6 y 7 de enero no poseen aun una distribución completa
debido a los analistas de la Red Sísmica aun estaban procesando terremotos al momento de genera la figura.

Referencias:

Adames, A., 2017, Geomorphic and geophysical characterization of the north Boquerón Bay-Punta Montalva fault zone: A capable fault system in southwestern Puerto Rico. M.Sc. Thesis, Department of Geology, University of Puerto Rico, Mayagüez

Addarich-Martinez, L. 2009, The geologic mapping and history of the Guánica Quadrangle, southwestern Puerto Rico, M.Sc. Thesis, Department of Geology, University of Puerto Rico, Mayagüez.

Doser, D.I., Rodriguez, C. M., and Flores, C., 2005, Historical earthquakes of the Puerto Rico – Virgin Islands region, in Mann, P., ed., Active tectonics and seismic hazards of Puerto Rico, the Virgin Islands, and offshore areas: Geological Society of America Special Paper 385, p. 103-114.

Prentice, C., S., and Mann, P., 2005, Paleosismic study of the South Lajas fault: First documentation of an onshore Holocene fault in Puerto Rico, in Mann, P., ed., Active tectonics and seismic hazards of Puerto Rico, the Virgin Islands, and offshore areas: Geological Society of America Special Paper 385, p. 215-222.

Roig-Silva, C. M., Asencio, E., and Joyce, J., 2013, The Northwest Trending North Boquerón Bay-Punta Montalva Fault Zone; A Through Going Active Fault System in Southwestern Puerto Rico.

Tiegan Hobbs, PhD

Postdoctoral Seismic Risk Scientist at Natural Resources Canada
  • Jose Becerra

    Excelente trabajo. Una verdadera lástima que no se hubiera prestado mas atención a la necesidad de fondos de la UPR RUM para sostener y expandir tan valiosa investigación.

    En mi análisis independiente de los datos, la secuencia de réplicas (desde el 7 de enero) no ha exhibido el patrón esperado de una reducción de frecuencia e intensidad. Aunque ha disminuido en frecuencia no ha disminuido en intensidad, como lo demuestra la réplica de magnitud el 5.9 del 11 de enero. Hoy 12 de enero sí se ha reducido la frecuencia y la magnitud.

    En síntesis, las réplicas probablemente disminuyan en frecuencia e intensidad, pero no al ritmo de disminución esperado en un sistema sencillo de fallas. El sistema al suroeste de PR es complejo y los modelos probabilísticos no pueden discernir cual mecanismo etiológico opera en cada réplica. -José Becerra