Jackeline Maria Mamani Sanchez; Ema Milagros Ticona Quispe; Lady Diana Quispe Torres; George Sand Araujo De França Leão; Javier Roberto Ticona Paucara; Armando Adolfo Minaya Lizarraga; Cristobal Condori Quispe

Objetivo

Analizar los impactos generados por la actividad sísmica de origen natural y artificial utilizando registros de una estación sísmica de banda ancha en la ciudad de Arequipa.

Resumen:

Arequipa, por su ubicación geográfica forma parte de una de las regiones tectónicamente complejas y de alta actividad sísmica del sur del Perú, a lo largo de su historia, la ciudad de Arequipa ha sido afectada por la ocurrencia de grandes terremotos, los cuales han ocasionado muchas pérdidas económicas y de vidas humadas. Si bien es cierto, a la fecha; la ciencia no ha sido capaz de predecir los terremotos, es que ante esta problemática, una alternativa para poder mitigar los daños, es estudiar y entender mejor la dinámica de las fuentes sísmicas naturales y artificiales; así como, sus efectos y su comportamiento de la propagación de las ondas sísmicas en la ciudad de Arequipa. Por consiguiente, es importante contar con una estación sísmica moderna de monitoreo permanente de las vibraciones del suelo. El objetivo principal de este proyecto es analizar los impactos generados por la actividad sísmica de origen natural y artificial en la ciudad de Arequipa, para lograr ese propósito se modernizará la estación sísmica analógica del laboratorio del Instituto Geofísico (IG) de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa (UNSA) por una estación sísmica digital de banda ancha. Esta estación sísmica permitirá monitorear de manera continua y permanente la actividad sísmica de origen natural y artificial a distancias locales, regionales y de campo lejano. Con la información adquirida se estudiará el espesor de la estructura de la corteza a partir de la inversión de las funciones receptoras en la ciudad de Arequipa; así mismo, se realizará el estudio de la anisotropía sísmica del manto superior para inferir la dirección del flujo del manto y su relación con subducción de la placa de Nazca. Por otro lado, el estudio de las vibraciones generadas por la actividad minera y obras de ingeniería permitirá tener una idea clara de los impactos generados en las estructuras ubicadas en los cascos urbanos de los distritos próximas a esas fuentes. Los resultados nos permitirán contar con información vital para poder mejorar los modelos de velocidad para la localización de sismos y por ende mejorar los resultados de futuros estudios de sismicidad y/o elaboración de sismogramas sintéticos, y también para la simulación de modelos teóricos para su aplicación respectiva a escenarios de gestión de riesgos y desastres en la ciudad de Arequipa y en la región sur del Perú.

Palabras clave

Funciones receptoras, anisotropía sísmica, actividad sísmica, estación sísmica, ciudad de Arequipa, UNSA

Problema central

Arequipa, es la segunda ciudad más poblada del Perú y actualmente está en constante expansión urbana en todas las direcciones. Por su ubicación geográfica, la ciudad de Arequipa es un laboratorio natural para poder potenciar los conocimientos adquiridos en Ciencias de la Tierra, principalmente en la sismología. Por ejemplo, en Arequipa se cuenta con tres tipos de fuentes sismogénicas; a 100 km de distancia, frente a las costas del departamento de Arequipa se encuentra una de las fuentes que corresponde al proceso de subducción más importantes y peligrosas del el sur del Perú, a 21 km de la ciudad de Arequipa se encuentra la fuente sismogénica por la actividad volcánica y finalmente, las fuentes artificiales a distancias variables que son generadas por las constantes vibraciones generadas por la actividad minera y grandes obras de ingeniería. Actualmente, la ciudad de Arequipa; por falta de instrumentación moderna no cuenta con estudios detallados sobre el comportamiento de la propagación de las ondas sísmicas, estructura de la corteza y anisotropía sísmica. Los que van a proporcionar informaciones importantes para poder realizar estudios de escenarios de riesgo sísmico ante la ocurrencia de grandes terremotos frente a las costas de Arequipa. Por ejemplo, el Instituto Geofísico (IG) de la UNSA (Characato) no cuenta con instrumentos sísmicos modernos disponibles para su personal docente y estudiantes. Se puede mencionar como ejemplo que para registrar e interpretar los temblores que ocurren en Arequipa aún se trabaja en el IG de la UNSA con instrumentos sísmicos de los años 60 provenientes del muy antiguo y fenecido “Proyecto Vela” montado con el fin de efectuar un control de los ensayos nucleares en el planeta, para lo cual una de las principales formas era la de vigilar la sismicidad planetaria. Otro aspecto importante a considerar son los efectos de las constantes vibraciones generadas por la actividad minera, principalmente a las viviendas ubicadas en los cascos urbanos próximos a las labores mineras.

Hipótesis planteada

1.- Las vibraciones generadas por la actividad minera y obras de ingeniería causan daños estructurales y/o a las edificaciones. 2.- El espesor de la corteza en la ciudad de Arequipa varía de 40 a 50 km. 3.- La dirección del flujo del manto es perpendicular al movimiento absoluto de la placa de Nazca.

Resultados esperados

-02 Artículos científicos aceptados en revistas indezadas en la base Scopus o Web of Sciences con filiación a la UNSA (Línea de investigación: SIsmología).
-03 Estudiantes UNSA titulados en Ingeniería Geofísica con la opción de publicación de artículos en revistas indezadas en base Scopus o Web of Sciences con filiación a la UNSA.
-03 Ponencias de los resultados intermedios o finales de la investigación, presentadas en eventos científicos de nivel internacional o nacional.
-Formación de especialistas en cada una de las disciplinas en marco de la investigación.

Impactos esperados

-Los datos registrados por la Estación Sísmica (UNSA) estarán disponibles para los docentes, investigadores y estudiantes de la UNSA podrán utilizar los datos con el fin de realizar tesis de grado y prácticas pre-profesionales en sismología.

-Contribuir con el Gobierno Regional de Arequipa, para realizar una planificación de expansión urbana al 2030, de manera ordenada, teniendo en consideración los peligros de fenómenos naturales internos a los que se encuentra expuesta la Región.

-Obtención de un modelo de velocidad para la ciudad de Arequipa a partir de datos registradas por la estación sísmica UNSA usando la teoría de inversión, ello permitirá obtener con mejor precisión la localización de sismos y por ende mejorar los resultados de futuros estudios de sismicidad y/o facilitar la elaboración de sismogramas sintéticos para los estudios de escenarios de riesgo sísmico ante la ocurrencia de un gran terremoto que podrían afectar a la ciudad de Arequipa.