EL TERREMOTO DE FRAIJANES DEL 1888 Y EL SISTEMA DE FALLAS DE ALAJUELA, IMPLICACIONES DEL PELIGRO SISMICO POTENCIAL PARA EL VALLE CENTRAL OCCIDENTAL

EL TERREMOTO DE FRAIJANES DEL 1888 Y EL SISTEMA DE FALLAS DE ALAJUELA, IMPLICACIONES DEL PELIGRO SÍSMICO POTENCIAL PARA EL VALLE CENTRAL OCCIDENTAL

Luis Diego Morales, Walter Montero, Rodolfo Madrigal, publicado en la Revista Geográfica de América Central, números 25 y 26, I y II semestre de 1992

El estudio geológico estructural y morfotectónico de la región de la región al norte de la ciudad de Alajuela, muestra una serie de fallas, estructuras volcánicas y alineamientos que pueden ser correlacionados con el terremoto de 1888, o bien, ser nuevas fuentes sísmicas, siendo la falla de Alajuela la alternativa más viable para el origen del terremoto y una depresión 1,5 km al este de Fraijanes, la probable área epicentral.  Los datos obtenidos de los informes y periódicos de la época permiten estimar el patrón de distribución de las isosistas del terremoto del  30 de diciembre de 1888 y calcular junto con otros datos microsísmicos y a partir de relaciones empíricas, los parámetros sísmicos (profundidad, epicentro, magnitud, intensidad, aceleración).  El terremoto de Fraijanes demostró hace casi un siglo ser muy destructivo, y hoy día con el aumento de población e infraestructura en la región, el grado de vulnerabilidad es mayor y por consiguiente el aumento del riesgo sísmico.

La región de Fraijanes, localizada 15 km al norte de la ciudad de Alajuela en la cuenca superior del río Poas, entre las fallas sur y oeste del macizo volcánico de Poás y del Barva, respectivamente, fue el escenario epicentral de la violenta sacudida generada por el terremoto de las 4 horas y 12 minutos de la madrugada del 30 de diciembre de 1888, causando destrucción de viviendas, tumbando árboles, agrietando el terreno, desencadenando deslizamientos que destruyeron potreros y viviendas, obstruyendo caminos y represando los ríos, por los cuales descendieron posteriores avalanchas. La sacudida sísmica afectó los poblados vecinos de San Pedro de la Calabaza (hoy San Pedro de Póas), Sabanilla, Santa Bárbara y a las ciudades de Alajuela, Heredia y San José, causando en dichas poblaciones y ciudades de Alajuela, Heredia y San José, causando en dichas poblaciones y ciudades cuantiosos daños por la destrucción de viviendas y edificios.

Fue este el primer terremoto en ser registrado por los sismógrafos instalados en ese mismo año en el recién fundado Observatorio Meteorológico Nacional, bajo la dirección del notable científico Dr. Henry Pittier, tan solo un año después que fueron instalados los dos primeros observatorios sismográficos permanentes del hemisferio occidental en California.

El desarrollo agropecuario de la región, con un fuerte impulso en cultivos de exportaciones no tradicionales, obras de infraestructura y líneas vitales como carreteras, acueductos o cañerías, tendido eléctrico y telefónico, con un notorio crecimiento de la población rural, en un entorno volcánico de suaves a fuertes pendientes, donde hace casi un siglo, la súbita liberación de energía en una fuente sísmica superficial, causó severos daños, justifican la necesidad de conocer y evaluar la amenaza sísmica de la región, para procurar minimizar el riesgo, ante la ocurrencia potencial de eventos futuros.

Determinar cuál fue la fuente sísmica y las características geométricas de la ruptura donde se originó el terremoto de Fraijanes, entra posiblemente en el campo especulativo, dado que la información macrosísmica relativa a ese evento y las observaciones de campo realizadas para el mismo, no conducen a evidencias concretas de ruptura en una falla conocida. A lo anterior se agrega el aún escaso conocimiento que se tiene del fallamiento activo de esa región, ya sea a través de cartografiado geológico o de la actividad sísmica. Considerando lo anterior, consideramos que de acuerdo con las fuentes tectónicas analizadas, la más probable fuente donde se pudo originar el terremoto de Fraijanes es la falla de Alajuela.

El escarpe de Alajuela con una altura de entre 100 y 150 metros que limita el borde sur de la Cordillera Volcánica de Guanacaste Central en su sector centro oeste, ha sido considerado por diferentes autores como de origen tectónico, aunque otros orígenes también han sido planteados en la literatura. Borgia y otros, plantearon que el escarpe de Alajuela que se extiende por una longitud de 24,5 km (Fig. 1), considerando las sinuosidades, corresponde al flanco empinado delantero del pliegue asociado a una falla detachment de propagación, que ha sido originada por el colapso gravitacional del flanco sur de ese sector de la Cordillera Volcánica, inducido este proceso por los esfuerzos generados por la presión magmática y los procesos de formación de calderas que se han presentado sobre el eje de la Cordillera, como ha ocurrido en el volcán Poás. Estos procesos han tenido lugar posiblemente en los últimos 50 000 años. El modelaje del pliegue asociado a la falla, propone que el desplazamiento en la falla debe ser entre 100 y 150 m y que la profundidad de la falla debe estar entre 600 y 700 m bajo el nivel del terreno. Lo anterior sugiere que la falla es una fuente capaz de generar un evento del tamaño del ocurrido en 1888.

Fig.1: Características geomorfotectónicas al norte de la ciudad de Alajuela. Se muestra el epicentro propuesto y las fallas tectónicas más importantes.

Una característica notoria de la actividad sísmica asociada con el terremoto de Fraijanes es la secuencia de precursores-temblor principal-réplicas, la cual ha sido observada también para los terremotos de Sarchí-Bajos del Toro, lo cual parece estar relacionado con la heterogeneidad de los materiales volcánicos y en donde la distribución espacial de los esfuerzos aplicados no son uniformes, o bien la zona está muy fracturada. Por lo tanto, el tipo de secuencia presentado, puede ser usado como criterio para prever la ocurrencia de un evento mayor en el futuro, pues la actividad está precedida por varios días de actividad sísmica con eventos pequeños a moderados, pasándose luego al temblor principal acompañado de un fuerte evento precursor, y posteriormente las réplicas que se continúan por varios meses hasta disminuir considerablemente en número y en tamaño. Sin embargo, debe recordarse que los enjambres de 1980 en el Poás y el 1982 en Vara Blanca, no generaron ningún evento mayor, por lo que hay que ser muy cautos con ese tipo de secuencia. 

Pittier (ver la nota técnica en este blog), informa que la violenta sacudida sísmica causó estragos en una zona comprendida entre el Desengaño, río La Paz, Fraijanes, encontrándose todas las filas resquebrajadas, muchos árboles tumbados, derrumbes muy frecuentes y en Fraijanes casi no hay una casa que haya resistido. Los daños se extendieron por San Pedro de Poás, Sabanilla y Santa Bárbara, causó destrucción parcial en viviendas y edificios de las ciudades de Alajuela, Heredia y San José. Sufrieron daños las iglesias, catedrales de Alajuela y San José, la de Santa Bárbara, San Rafael de Heredia y la de Alajuelita.

Por los daños que acusó el terremoto, se le asignó una magnitud local de 5,8 y corresponde con una sísmica superficial (12,5 km) que se pone en evidencia por su área epicentral en correspondencia con una depresión geomorfológica de apariencia circular situada 1,5 km al este de la población de Fraijanes , y con una extensión aproximada a los 2 km²  (Fig. 2).

Fig.2: Mapa con curvas de nivel donde se muestra la depresión geomorfológica propuesta como el área epicentral del terremoto de 1888.

La distribución de las intensidades es consistente con un movimiento de una falla tipo detachment tal como ha sido sugerida por Borgia y otros. Los esfuerzos de tracción inducidos por esa falla podría explicar la generación de deslizamientos en la parte alta cerca del eje de la Cordillera Central, sector centro oeste. El patrón de las isosistas de intensidad (Fig. 3) se muestra una clara tendencia que se orienta hacia el sur de Fraijanes, en correspondencia con un probable movimiento inverso de bajo ángulo en la propuesta falla de Alajuela, lo cual afecta notoriamente a las ciudades que se ubican el sur de ella. En el recuadro de la figura se muestra un gráfico que representa la atenuación de la intensidad (MM) con la distancia, observándose que hasta una distancia aproximada de 30 km con rumbo SE desde la fuente sísmica de Fraijanes, se produjeron daños significativos por la sacudida sísmica.

Fig. 3: Mapa de Intensidades Mercalli Modificada para el terremoto del 30 de diciembre de 1888.

La naturaleza superficial del foco sísmico, las dimensiones y el tipo de movimiento durante el desplazamiento de la falla, son capaces de generar una violenta sacudida con intensidades máximas (MM) de VIII a IX grados, lo cual puede corresponder con aceleraciones de hasta 50% de la gravedad en la zona epicentral. Aunque la energía sísmica se atenúa con la distancia, la fuerza de la sacudida puede causar daños moderados a distancias de hasta 30 km, lo cual incluye a las ciudades y poblaciones de Alajuela, Heredia y San José.