Download Evolucin geomorfolgica y erosin del litoral de Isla de Pascua

XII Congreso Geológico Chileno
Santiago, 22-26 Noviembre, 2009
S4_019
Evolución geomorfológica
y erosión del litoral de Isla de Pascua
Quezada, J.1, Fernández, A.2, Martínez, C.2, Jaque, E.2
(1) Depto. de Ciencias de la Tierra, Universidad de Concepción, Concepción, Chile.
(2) Depto. de Geografía, Universidad de Concepción, Concepción, Chile.
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Introducción
La Isla de Pascua (Rapa Nui en lenguaje autóctono, Easter Island en inglés), está ubicada
en el centro del Océano Pacífico correspondiendo a la isla más oriental de la Polinesia,
situada a los 27º9´S y 109º23´W. Geológicamente la Isla de Pascua constituye un Hot
Spot ubicado sobre la Placa de Nazca [2]. Vista en planta, esta isla tiene una forma
triangular con una superficie de 127 km2, en cada uno de estos vértices está ubicado un
volcán. Estos volcanes se pueden subdividir en los volcanes localizados al sur de la isla
formando una alineación volcánica de orientación ENE-WSW cuyos principales conos
son Rano Kau, Rano Raraku y Poike (Fig. 1). Estos centros efusivos constituyen
estratovolcanes con un cráter tipo caldera destacando el Rano Kau que posee un crater de
1,5 km de diámetro con un lago en su interior. El magmatismo asociado a estos volcanes
varía de ácido a básico [1,2] existiendo incluso la presencia de obsidiana. Por el contrario,
al norte de la isla se encuentra el volcán Terevaka que constituye un volcán escudo siendo
el relieve más alto de la isla, y tiene baja pendiente (Tabla 1). Está constituido por lavas
del tipo basálticas y hawaitas [1,2]. Gran parte de la superficie de la Isla de Pascua está
constituida por coladas de lava del volcán Terevaka. La actividad efusiva de este volcán
es más joven que la de los volcanes del sur (Tabla 1). Estos volcanes estarían afectados
por fallas [1,2]. Existen otros conos volcánicos de menor altura y superficie distribuidos
en la superficie de la isla, algunos de ellos en las laderas de los volcanes más grandes.
Observaciones geomorfológicas
Una observación del litoral de la Isla de Pascua indica que prácticamente en su totalidad,
presenta costas acantiladas, presentando sólo dos playas: Anakena y Ovahe en la costa
norte de la isla, con una longitud menor a 200 m constituidas por arenas coralinas que
rellenaron ensenadas. En Anakena, existe además una duna que se propaga hacia el sur
cubriendo el relieve preexistente así como la base de Moais allí presentes. No obstante,
las costas acantiladas de la isla constituyen un rasgo predominante e indican el efecto de
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la abrasión marina que destruye el relieve preexistente tanto las laderas de volcanes como
el frente de coladas de lava. Los acantilados que evidencian mayores truncamientos de
relieves volcánicos, son los que afectan al volcán Rano Kau y Poike. El caso del volcán
Rano Kau, su ladera sur (Kari-Kari), es un acantilado de gran pendiente que ha
retrocedido varios metros y en el futuro, la continuación de este proceso significará la
erosión total de este talud provocando el vaciamiento del lago localizado al interior de su
cráter. Como rasgos morfológicos erosivos que se observan en el Kari-Kari, se tiene la
zapa o “notch” en su base con una pendiente vertical que evidencia la abrasión marina.
Sin embargo, existe otro rasgo morfológico que se presenta en este talud como conos de
derrubio tanto en la vertiente marina como en la vertiente hacia el lago, en general, el
talud del cráter hacia el lago del Rano Kau es un talud de detritos. Existen muchos
desprendimientos que ocurren después de lluvias torrenciales dado que las rocas
volcánicas presentan planos de fisibilidad subparalelos a la estratificación, con manteo
radial hacia el mar existiendo además otras grietas subverticales. El agua penetra por
estas grietas y planos de fisibilidad separando las rocas provocando desprendimientos.
Esta configuración de rocas volcánicas muy fisibles y con grietas, además de la
permeabilidad, pueden explicar la ausencia casi total de redes de drenaje superficiales en
la Isla de Pascua debido a que la mayor parte del agua de lluvias se infiltra.
Evolución geomorfológica de Isla de Pascua
Considerando que la edad de la actividad efusiva del volcán Terevaka es menor que la de
los volcanes ubicados al sur, en una etapa temprana de la evolución del relieve de la Isla
de Pascua, los volcanes situados al sur constituyeron islas volcánicas separadas, cuyas
laderas fueron erosionadas por la abrasión marina. Estas pequeñas islas volcánicas fueron
amalgamadas con posterioridad por el gran volumen de lava del volcán Terevaka
aislando la abrasión marina en algunos sectores de las laderas de estos volcanes.
Evidencias geomorfológicas de paleoacantilados formados por abrasión marina antes de
la erupción del volcán Terevaka, se observan en la ladera norte y este del volcán Rano
Kau, en la ladera oeste del volcán Poike y en la ladera sur del volcán Rano Raraku.
Algunos de estos paleoacantilados vistos en planta son rectilíneos y han sido
interpretados previamente como escarpes de falla [1,2], sin embargo, en terreno no se
observa ningún desplazamiento de rocas y los escarpes tienen una pendiente detrítica
característica de 30º. El talud sur del volcán Rano Raraku tiene una pendiente mayor y,
en general, este volcán visto en planta tiene una morfología muy similar al volcán Rano
Kau aunque de menor superficie, tiene un cráter tipo caldera con un lago y el talud sur
está truncado. El truncamiento de este talud se desarrolló cuando este volcán constituía
una isla volcánica separada actuando la abrasión marina y finalizó cuando la base de este
volcán fue cubierta por las coladas del volcán Terevaka, fosilizando el acantilado cuyo
talud constituyó una cantera donde se fabricaron los Moais. Considerando la aislada
posición de la Isla de Pascua en el Océano Pacífico, su litoral está expuesto al oleaje
desde todas direcciones, incluyendo marejadas así como tsunamis dado que la mayor
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parte del litoral de este océano, la constituyen zonas de subducción. En este contexto, el
tsunami asociado al terremoto de 1960 en el sur de Chile afectó significativamente la
costa oriental derribando el Ahu de Tongariki situado entre los volcanes Rano Raraku y
Poike. Estos oleajes provocan una intensa abrasión marina socavando la base de los
relieves formando acantilados que retroceden progresivamente. Algunos relictos de
relieves lo constituyen islotes o motus situados frente a los acantilados destacando
aquellos ubicados al sur de los volcanes Rano Kau y Poike que formaban parte de estos
volcanes. Como la actividad efusiva de los volcanes de la Isla de Pascua ocurrió durante
el Pleistoceno donde ocurrieron glaciaciones, estas erupciones pudieron ocurrir durante
estadiales e interestadiales con fluctuaciones del nivel del mar de más de 100 m. Es
posible que la construcción del edificio volcánico principal ocurriera durante un estadial
y el posterior ascenso del nivel del mar durante el próximo interestadial, haya fortalecido
la abrasión marina provocando mayor erosión de la ladera de los volcanes y frente de las
coladas de lavas. Es difícil distinguir en la zona litoral la pendiente de una colada de lava
de una plataforma de abrasión marina pero en la costa sudoriental donde se emplaza el
Ahu de Tongariki, existe una planicie litoral de baja pendiente ubicada a 8 m de altitud
cuya superficie horizontal lisa contrasta con la superficie rugosa que se observa en la
mayor parte de las coladas de lava incluso en zonas litorales. Esta planicie litoral puede
corresponder a una plataforma de abrasión marina labrada durante un interestadial
Pleistoceno ya que esta altura está en los rangos de altura de los interestadiales.
Estimación de la tasa de erosión
Una estimación de la tasa de erosión litoral de los volcanes de la Isla de Pascua, puede
realizarse considerando que originalmente fueron islas volcánicas con planta circular.
Conociendo la edad de la actividad volcánica y la disminución del radio debido a la
abrasión marina, se puede calcular la tasa de erosión mediante la expresión:
TE = (R-r)/ E donde R es el radio del volcán, r la distancia radial desde el centro del
cráter hasta el acantilado que constituye el talud actual y E la edad del último flujo lávico
importante. El término R-r representa el retroceso del talud de la ladera del volcán. La
literatura consultada no indica la edad de la última erupción, siendo los volcanes de la
Isla de Pascua estratovolcanes, existieron distintos pulsos efusivos, se consideró el más
joven. Los resultados se indican en la Tabla 1. Considerando estos valores y los 200 m
que separan en el Kari-Kari el litoral marino del lacustre, se puede estimar que dentro de
30 ka se erosionará el Kari-Kari provocando el vaciamiento del lago ubicado en el cráter
y el ingreso de agua de mar con oleaje al interior del cráter acelerando la destrucción de
este relieve. Este proceso se evidencia en la Isla Robinson Crusoe del archipiélago Juan
Fernández que es un relieve más antiguo que la Isla de Pascua, esta isla tiene una
morfología en planta irregular pero con varios segmentos semicirculares que son relictos
de calderas volcánicas similares a las del Rano Kau, así como islotes similares a los
motus. Es posible que la morfología futura de la Isla de Pascua sea similar a la isla
Robinson Crusoe. En síntesis, se puede considerar una evolución geomorfológica
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simplificada de la Isla de Pascua, considerando una etapa inicial con una cadena de islas
volcánicas de orientación ENE-WSW constituida principalmente por los volcanes Rano
Kau, Rano Raraku y Poike. Luego, la abrasión marina erosionó las laderas de estos
volcanes formando acantilados. Posteriormente la erupción del volcán Terevaka al norte
de esta cadena volcánica provocó que grandes volúmenes de lavas basálticas llegaran
hasta la base de estos volcanes amalgamando el relieve formando una sola isla de una
superficie mayor a la actual. Estas coladas de lava aislaron la abrasión marina de los
volcanes situados al sur de modo que los acantilados labrados previamente quedaron
fosilizados. Finalmente la continuación de la abrasión marina, que ha sido un factor
continuo en la erosión del relieve de la Isla de Pascua, aunque con intensidad variable
dependiendo de tormentas, tsunamis y estadiales e interestadiales, provoca que la Isla de
Pascua reduzca progresivamente su superficie. Procesos subaéreos como el
fracturamiento de rocas favorecidos por las precipitaciones en los taludes de los volcanes
contribuyen también a la erosión del relieve.
Agradecimientos
Esta investigación se enmarca en el proyecto DIUC Nº 208.603.008-1.0 de la Universidad de Concepción.
Referencias
[1] Deruelle, B., Figueroa, O., Joron, J., Schilling, M., Silva, C., Hervé, F., Demaiffe, D. (2002). Le
volcanisme de l Íle de Paques (Chili). Géologie de la France, vol. 2, 53-67.
[2] González-Ferrán, O. (1995). Volcanes de Chile. Instituto Geográfico Militar. 640 p.
-27.06
-27.08
Volcán Terevaka
-27.1
Volcán Poike
Volcán Rano Raraku
-27.12
-27.14
Hanga Roa
-27.16
Escala
-27.18
0km
Volcán Rano Kau
5km
10km
Kari Kari
-109.46
-109.44
-109.42
-109.4
-109.38
-109.36
-109.34
-109.32
-109.3
-109.28
-109.26
-109.24
-109.22
Fig. 1. Topografía de la Isla de Pascua destacando la erosión de los tres volcanes principales que
originalmente tenían planta circular completa.
Volcán
Rano Kau
Rano Raraku
Poike
Terevaka
Tabla 1. Parámetros geomorfológicos considerados en el estudio
Altura
R (m) r (m) Dirección Edad [2]
Tasa erosion
(m s.n.m.)
r
(Ka)
(m/ka)
324
3.000 770
S10ºW
340
6,6
104
390
230
S50ºE
< 800
----------370
2.400 1.465 N23ºE
750
1,2
507
7.000 3.000 N74ºW
190
21,1
4