ACTIVIDAD SÍSMICA EN EL SALVADOR DURANTE EL AÑO 2002 EN COMPARACIÓN CON LA SISMICIDAD DE AÑOS ANTERIORES 1997-2001 Griselda Marroquín Servicio Nacional de Estudios Territoriales (SNET), kilómetro 5½ carretera a Nueva San Salvador, calle Las Mercedes, San Salvador, gmarroquin@snet.gob.sv RESUMEN El Salvador es una región con alta actividad sísmica. La Red de Vigilancia del Servicio Nacional de Estudios Territoriales (SNET) registró durante el año 2002, 5568 sismos, de los cuales el 36% se generaron dentro del territorio salvadoreño y el 64% en el Océano Pacífico o en los países vecinos. En promedio, se tuvieron 15 sismos por día y 9 sismos por mes reportados como sentidos por la población salvadoreña. También se hace una comparación de la sismicidad del 2002 con la ocurrida entre los años de 1997 al 2001. En este año la red de vigilancia sísmica fue incrementada con 4 estaciones de período corto y 10 estaciones acelerográficas digitales. ABSTRACT El Salvador is a region of high seismicity. The seismic network of the Servicio Nacional de Estudios Territoriales (SNET) registered 5568 events during 2002, of which 36% were generated within El Salvador’s territory and 64% in the Pacific Ocean or the neighboring countries. In average, 15 events per day are registered and of these 9 every month were reported as felt by the Salvadorian population. A comparison is also made between the seismicity of 2002 and that which occurred during the period 1997-2001. During 2002 the seismic network was strengthened by the addition of 4 short period sesimic stations and 10 digital strong motion stations. PALABRAS CLAVES Sismicidad durante 2002, sismicidad de años anteriores, divulgación y utilidad de la información, conclusiones. INTRODUCCIÓN El territorio salvadoreño está ubicado en una zona sísmicamente activa, caracterizándose por la ocurrencia continua de sismos provenientes de una tectónica de placas compleja. Las principales fuentes generadoras de sismos que afectan a El Salvador son: La interacción de la Placa del Caribe con la Placa de Cocos en un proceso denominado Subducción, el cual genera sismos frente a las costas salvadoreñas. 1 La cadena volcánica y el sistema de fallas geológicas locales ubicadas dentro del territorio nacional. La interacción de la Placa de Norteamérica con la Placa del Caribe en un proceso de transcursión, manifestándose con la ocurrencia de sismos dentro del territorio guatemalteco. Un sistema de fallas geológicas locales ubicadas en el territorio hondureño, dentro de una estructura geológica (graben) denominada “Depresión de Honduras”. Para conocer el comportamiento sísmico de estas fuentes sismogeneradoras, el Servicio Nacional de Estudios Territoriales, realiza una vigilancia continua de este fenómeno, usando para ello una red sismográfica a nivel nacional. Entre algunos de los parámetros de un sismo se pueden mencionar: hora origen, hipocentro, epicentro, magnitud, intensidad, entre otros. El hipocentro es el punto en el interior de la Tierra donde se inicia la ruptura que causa el sismo, se localiza mediante la latitud y longitud geográfica y la profundidad. El epicentro es el punto en la superficie de la Tierra ubicado en la proyección vertical del hipocentro. La magnitud está relacionada con el tamaño y la cantidad de energía liberada en el hipocentro, para calcularla se hace uso de datos tales como la duración, amplitudes y períodos de las ondas registradas en los sismógrafos. Entre las escalas para medir la magnitud se tiene la de Richter (ML), ondas de cuerpo (mb), ondas superficiales (Ms), momento sísmico (Mw), duración (Md), etc. La intensidad es una medida cuantitativa que permite clasificar los sismos por la severidad de sacudimiento del suelo en el punto de observación. La estimación de severidad del sacudimiento, se hace en función de los efectos en las personas, objetos, construcciones, animales y en la naturaleza, una de las escalas ampliamente utilizada para medir la intensidad es la de Mercalli Modificada (MM). Otros conceptos de los parámetros de un sismos lo puede consultar en: http://www.ineter.gob.ni/geofisica/sis/glosario.html http://www.geocities.com/Pipeline/Dropzone/5171/define.html. Los detalles de la sismicidad registrada durante el año 2002 se presentan a continuación. CARACTERÍSTICAS DE LA SISMICIDAD DEL 2002 La red sismográfica del Servicio Nacional de Estudios Territoriales (SNET), ha registrado 5568 sismos durante el año 2002. Un 36% de esa actividad fue generada dentro del territorio salvadoreño y el 64% en el Océano Pacífico o en los países vecinos. En la tabla 1 y figura 1 se muestra un detalle mensual de la sismicidad ocurrida durante este año. De los 5568 sismos, 2576 fueron registrados al menos por tres estaciones de la red sismográfica, permitiendo el cálculo de sus parámetros principales (epicentro, profundidad, magnitud, etc). De los 2576 sismos, 2008 ocurrieron en el área delimitada en la figura 2, cuyas profundidades focales se presentan en la figura 3. Los epicentros de todos los sismos localizados se presentan en la figura 4. 2 Durante el año 2002 se reportaron 107 sismos sentidos por la población salvadoreña, de los cuales 83 se originaron en el Océano Pacífico o en los países vecinos y 24 dentro del territorio nacional (véase figura 5 ). Tabla 1: Detalle de los sismos registrados durante el año 2002. Sismos locales Mes registrados Enero 150 Febrero 66 Marzo 196 Abril 91 Mayo 101 Junio 83 Julio 176 Agosto 95 Septiembre 290 Octubre 335 Noviembre 270 Diciembre 143 Total 1996 Sismos locales sentidos 0 2 5 4 4 0 1 1 2 1 3 1 24 Sismos regionales registrados 278 275 315 266 281 330 254 257 301 327 337 351 3572 Sismos regionales sentidos 11 8 9 7 2 5 8 7 5 7 10 4 83 Total registrados 428 341 511 357 382 413 430 352 591 662 607 494 5568 Total localizados 167 169 221 210 207 209 168 210 250 249 271 245 2576 Figura 1: Sismos registrados durante el año 2002. Los sismos locales son aquellos originados dentro del territorio nacional, y sismos regionales son los que ocurren en el Océano Pacífico o en los países vecinos. 3 B A Longitud oeste (grados) Figura 2: Sismos localizados con la red sísmica del SNET durante el año 2002. Se muestra la ubicación del terremoto del 13 de enero del 2001, para apreciar como gran parte de la sismicidad del año 2002 se concentra en la misma zona. También se muestran las estaciones sismográficas instaladas antes y durante el año 2002. La línea A-B es la dirección del perfil en profundidad mostrado en la figura 3. A B Cadena Volcánica Océano Pacífico Distancia Figura 3: Distribución en profundidad de los sismos mostrados en la figura 2. 4 Latitud norte Longitud oeste (grados) Latitud norte Figura 4: Sismos localizados con la red sismográfica del SNET durante el año 2002. Longitud oeste Figura 5: Sismos sentidos por la población salvadoreña durante el año 2002. De los 107 sismos sentidos, 7 están ubicados fuera del área de este mapa. 5 Magnitudes de los sismos La magnitud (Md) de los sismos sentidos con origen dentro del territorio osciló entre 1.7 y 4.3, y para los sismos ocurridos en el Océano Pacífico las magnitudes se encuentran comprendidas entre 3.3 y 5.4. El sismo que causó mayor alarma a la población salvadoreña ocurrió el día 3 de abril a las 03:55 PM (hora local) con una magnitud Ml de 5.1 e intensidad IV en San Salvador en la escala de Mercalli Modificada (MM), su epicentro fue ubicado a unos 95 km. al sur-este de San Salvador. En general, el cálculo de la magnitud se realiza con base en la duración de la señal sísmica (Md). La expresión matemática obtenida de forma empírica y utilizada actualmente en el SNET es (Marroquín, 1994): Md = 2.6 log (T) + 0.00044 (D) –2.3 (1) En donde: T es la duración total de la señal sísmica expresada en segundos y D es la distancia epicentral expresada en kilómetros. La figura 6, presenta la distribución de magnitudes Md para los 2008 sismos mostrados en la figura 2. Los valores de magnitud oscilan entre 0.6 y 4.9, con un 67% de ellos con magnitud entre 2.4 y 3.2. Figura 6: Distribución de magnitudes (Md) de los sismos que se presentan en la figura 2. 6 Distribución de la sismicidad Las figuras 2, 3 y 4 muestran que la mayor parte de la sismicidad ocurre en el Océano Pacífico, generada por el proceso de subducción de la Placa de Cocos bajo la Placa del Caribe. La otra concentración de sismos se observa a lo largo y ancho de la cadena volcánica salvadoreña, como producto del fallamiento local o procesos volcánicos. De acuerdo con los datos de la tabla 1, en promedio se registraron 15 sismos por día, y en promedio 9 sismos fueron reportados mensualmente como sentidos por gran parte de la población salvadoreña. Es importante notar que un gran porcentaje de la sismicidad registrada durante el año 2002 corresponde a la misma zona donde ocurrió el terremoto del 13 de enero del 2001 (Véase figura 2), lo que podría indicar que esa zona ha experimentado un proceso de acomodo después de ese sismo. Con respecto a las profundidades focales, en la figura 3 se puede apreciar que los sismos en la cadena volcánica se originan a profundidades someras, generalmente no mayores a 20 km. En cuanto a los sismos provenientes de la zona de subducción, la mayoría se concentran entre 20 y 70 Km., aunque se han registrados algunos con profundidades mayores a los 200 km. (Véase figura 3). La red sísmica de El Salvador también registra muchos de los sismos que se origina en los países de Guatemala, Honduras y Nicaragua (véase figura 4). Comúnmente, la sismicidad que ocurre en la cadena volcánica es de pequeña magnitud, siendo registrada solamente por estaciones sísmicas ubicadas a pocos kilómetros de la fuente sísmica. Por tal razón, de los 1996 sismos reportados como locales, únicamente 213 fueron localizados. Tomando como base la estación más cercana de registro, así como la diferencia de arribo entre las ondas P y S1, para los sismos no localizados, éstos pueden asociarse a las siguientes zonas: 1. Candelaria de la Frontera, Chalchuapa, El Porvenir, Volcán Chingo y otras ciudades aledañas. 2. Volcán de Santa Ana y alrededores. 3. Volcán de San Salvador, área Metropolitana de San Salvador y Cerro San Jacinto. 4. Lago de Ilopango y alrededores. 5. Zona de San Vicente y alrededores. En la figura 7 se presenta la distribución porcentual de los sismos locales ocurridos dentro del territorio salvadoreño, de acuerdo con la distribución de zonas mencionadas anteriormente. Se puede observar que un 83 % de la sismicidad se generó en la zona occidental del país. Se hace notar que la distribución de estaciones sismológicas del SNET es mayor en la zona occidental y central del país que en la zona oriental (véase figura 2) y esa puede ser la razón principal de la concentración de sismos observada sólo en una parte de la cadena volcánica. Antes del 2002 el 1 Ondas elásticas en la tierra, generadas por los sismos. La onda P viaja más rápido que la onda S y consiste en un tren de compresiones y dilataciones del material por donde pasa, la onda S consiste en vibraciones transversales a la dirección de recorrido. 7 SNET sólo contaba con una estación en la zona oriental del país (volcán de San Miguel), en el 2002 se instalaron nuevas estaciones, lo que permitió una mayor cobertura. Cabe mencionar que la estación ubicada en el volcán de San Miguel registra diariamente cientos de sismos provenientes de la estructura volcánica, los cuales no han sido considerados para la elaboración de este informe. La información sísmica relacionada a este volcán se puede consultar en Escobar (2003). Durante este año se destaca el enjambre2 sísmico ocurrido en el Golfo de Fonseca entre el 4 y el 16 de septiembre, en donde se registraron 35 sismos, de los cuales 2 se reportaron como sentidos. Para la localización epicentral de este enjambre se usaron datos registrados por las redes sísmicas del SNET y de INETER de Nicaragua. La magnitud de estos sismos osciló en un rango de 2.3 a 3.9. Probablemente ocurrieron sismos de magnitudes más pequeñas pero debido a que la estación más cercana se encuentra a unos 35 km. del área epicentral no fue posible detectarlos. Figura 7: Distribución de la sismicidad ocurrida dentro del territorio salvadoreño, de acuerdo con la información presentada en la tabla 1. SISMICIDAD DE AÑOS ANTERIORES Entre los años 1997 y 2002 se registraron 39120 sismos. Los detalles de la sismicidad por año se presentan en la figura 8. El número de sismos ocurridos en el año 2002 es similar a los de 1997 y 1998. Durante marzo-abril de 1999 se registraron 934 sismos en la zona de San Vicente, incrementando la sismicidad promedio que afecta al país. Durante el año 2001, la sismicidad se incrementó por efecto de los terremotos del 13 de enero y 13 de febrero, los cuales fueron 2 Serie de sismo pequeños que ocurren en la misma región durante un tiempo corto, ninguno de ellos de tamaño mucho mayor que los restantes. 8 acompañados de cientos de réplicas. La sismicidad registrada en el año 2001 es equivalente al 62% de la sismicidad generada en los 4 años anteriores (1997-2000). Figura 8: Sismicidad registrada por la Red Sismográfica Nacional entre los años 1997 y 2002. NUEVO EQUIPO INSTALADO La red sismográfica se fortaleció durante el 2002 con la instalación de cuatro estaciones de período corto en la zona oriental del país. Los sitios donde se ubicaron los equipos son los siguientes: Cacahuatique (Morazán), Conchagua (La Unión), San Miguel y San Vicente. Estos instrumentos permiten ejecutar el monitoreo de la microsismicidad de la zona de forma eficiente (ver figura 2). Adicionalmente, se han instalado 10 estaciones acelerográficas digitales en sustitución de equipo análogo obsoleto (SMA-1). Los registros obtenidos con estas estaciones son de gran utilidad en el campo de la ingeniería sísmica, así como para el procesamiento rutinario de la sismicidad. Los equipos han sido ubicados en Cabeceras departamentales y en sitios importantes para el desarrollo del país (Puerto de Acajutla y Aeropuerto Internacional de El Salvador, entre otros). Con relación a la información registrada, se obtuvieron 44 acelerogramas3 durante el período agosto-diciembre del 2002, los cuales corresponden a 14 sismos sentidos cuyas magnitudes oscilaron entre 3.8 y 5.3. DIVULGACIÓN Y UTILIDAD DE LA INFORMACIÓN 3 Registro de la aceleración del terreno en función del tiempo. Generalmente se registra en 3 direcciones, dos horizontales (Norte-Sur, Este-Oeste) , y una vertical. 9 Las redes de vigilancia sísmica son de mucha utilidad en los Sistemas de Alerta Temprana ante la amenaza de los fenómenos geológicos (terremotos, erupciones volcánicas, tsunamis etc.). Con el objeto que el monitoreo sísmico sea una herramienta eficiente, además de mantener funcionando las estaciones de forma continua, se dispone de un grupo de técnicos en la central de procesamiento durante las 24 horas del día. Para mantener informados a los organismo de protección civil, autoridades gubernamentales y público en general sobre sismos sentidos o comportamientos anómalos de la sismicidad, se utilizan medios tales como páginas WEB (http:// www.snet.gob.sv), informes por correo electrónico o fax, así como un contestador automático (tel. 283-2277). CONCLUSIONES El comportamiento sísmico del año 2002 puede considerarse como normal, con relación a años anteriores. Las estadísticas muestran que el nivel de sismicidad que afecta a El Salvador es considerablemente alto, con un aproximado de 15 sismos por día, en períodos de actividad sísmica normal. Tal como puede observarse en las figuras 2 y 4 la mayoría de los sismos se concentran en dos grandes zonas, en el Océano Pacífico, donde la Placa de Cocos subduce bajo la Placa del Caribe y en la Cadena Volcánica, debido a fallamientos locales o procesos volcánicos. Los sismos dentro de la Cadena Volcánica se caracterizan por ocurrir a profundidades no mayores a los 20 Km., en cambio los que se generan en la zona de subducción ocurren en su mayoría entre 20 y 70 Km. (figura 3). El monitoreo sísmico nos permite conocer más sobre las características y comportamiento de estas fuentes sismogeneradoras, fuentes que en repetidas ocasiones han generado terremotos con cuantiosas pérdidas humanas y materiales para la población salvadoreña. REFERENCIAS Escobar, D. (2003). Vigilancia Volcánica en El Salvador con Énfasis en el Volcán de San Miguel Durante 2002. Revista Militar, Fuerza Armada de El Salvador, primer semestre del 2003. El Salvador C. A. Marroquín, G. (1994). Escalas de magnitud sísmica (Md y Ml) para El Salvador. Trabajo de tesis para optar al título de licenciada. Universidad de El Salvador. 10