Modeling a tsunami from the Nicoya, Costa Rica, seismic gap and its potential impact in Puntarenas

Abstract

Although subduction zones around the world are known to be the source of earthquakes and/or tsunamis, not all segments of these plate boundaries generate destructive earthquakes and catastrophic tsunamis. Costa Rica, in Central America, has subduction zones on both the Pacific and the Caribbean coasts and, even though large earthquakes (Mw = 7.4–7.8) occur in these convergent margins, they do not produce destructive tsunamis. The reason for this is that the seismogenic zones of the segments of the subduction zones that produce large earthquakes in Costa Rica are located beneath land (Nicoya peninsula, Osa peninsula and south of Limón) and not off shore as in most subduction zones around the world. To illustrate this particularity of Costa Rican subduction zones, we show in this work the case for the largest rupture area in Costa Rica (under the Nicoya peninsula), capable of producing Mw ∼ 7.8 earthquakes, but the tsunamis it triggers are small and present little potential for damage even to the largest port city in Costa Rica.The Nicoya seismic gap, in NW Costa Rica, has passed its ∼50-year interseismic period and therefore a large earthquake will have to occur there in the near future. The last large earthquake, in 1950 generated a tsunami which slightly affected the southwest coast of the Nicoya Peninsula. We present here a simulation to study the possible consequences that a tsunami generated by the next Nicoya earthquake could have for the city of Puntarenas. Puntarenas has a population of approximately eleven thousand people and is located on a 7.5 km long sand bar with a maximum height of 2 m above the mean sea level. This condition makes Puntarenas vulnerable to tsunamis.Aunque se sabe que las zonas de subducción en todo el mundo son la fuente de terremotos y / o tsunamis, no todos los segmentos de estos límites de placas generan terremotos destructivos y tsunamis catastróficos. Costa Rica, en América Central, tiene zonas de subducción en las costas del Pacífico y el Caribe y, aunque ocurren grandes terremotos (Mw = 7.4–7.8) en estos márgenes convergentes, no producen tsunamis destructivos. La razón de esto es que las zonas sismogénicas de los segmentos de las zonas de subducción que producen grandes terremotos en Costa Rica se encuentran debajo de la tierra (península de Nicoya, península de Osa y sur de Limón) y no en alta mar como en la mayoría de las zonas de subducción en todo el mundo. . Para ilustrar esta particularidad de las zonas de subducción costarricenses, mostramos en este trabajo el caso de la mayor área de ruptura en Costa Rica (bajo la península de Nicoya), capaz de producir terremotos de Mw ∼ 7.8, pero los tsunamis que provoca son pequeños y presentan poca presencia. potencial de daños incluso a la ciudad portuaria más grande de Costa Rica. La brecha sísmica de Nicoya, en el noroeste de Costa Rica, ha superado su período interseísmico de ~ 50 años y, por lo tanto, tendrá que ocurrir un gran terremoto en el futuro cercano. El último gran terremoto, en 1950, generó un tsunami que afectó ligeramente la costa suroeste de la península de Nicoya. Presentamos aquí una simulación para estudiar las posibles consecuencias que un tsunami generado por el próximo terremoto de Nicoya podría tener para la ciudad de Puntarenas. Puntarenas tiene una población de aproximadamente once mil personas y se encuentra en un banco de arena de 7,5 km de longitud con una altura máxima de 2 m sobre el nivel medio del mar. Esta condición hace que Puntarenas sea vulnerable a los tsunamis.