Earthquake loss estimation in Puerto Rico from historical and potential earthquake scenarios

Abstract

Puerto Rico is located in the active seismic zone of the Eastern Caribbean where earthquakes are a potential threat for the island. In the past, several damaging earthquakes have affected Puerto Rico (1787, 1867, and 1918). The most recent of these events took place at the Mona Canyon in 1918 affecting all the western part of the island. The fact that a densely populated area is located within a seismically active zone with vulnerable structures could result in a tragic scenario. Unfortunately the size and location of an earthquake are unpredictable, however their potential damage can be estimated for mitigation purposes. Therefore loss estimations are needed in order to identify these possible impacts, minimize existing hazards, and improve safety. In this research the HAZUS-MH earthquake methodology was applied to study the impact of damaging historical and potential earthquake scenarios for two highly populated cities in Puerto Rico: San Juan and Mayaguez. The HAZUS Earthquake Model is a nationally applicable standardized methodology composed of six modules that estimates seismic hazard, building response, and direct and indirect losses resulting from potential earthquakes scenarios. Our results showed that the most damaging earthquake scenario had a total of $2,449.12 millions of dollars in economic losses and casualty estimates ranging from 602 to 807. The results of this investigation are of great practical interest in emergency management field as well as for the federal and local agencies along with decision makers to develop better mitigation strategies for Puerto Rico.

Puerto Rico está localizada en la zona sísmicamente activa del este del Caribe en donde los terremotos son una amenaza potencial para la isla. En el pasado, Puerto Rico ha sido afectado por varios terremotos fuertes (1787, 1867 y 1918). El más reciente de estos eventos fuertes y destructivos tuvo lugar en el Cañón de la Mona en 1918, afectando la costa oeste de la isla. Este factor en conjunto con áreas altamente pobladas y con estructuras vulnerables pudieran ocasionar un escenario trágico. Desafortunadamente la localización y tamaño de un terremoto son impredecibles, sin embargo sus daños potenciales pueden ser estimados con anticipación. Es por esta razón que los estudios de estimaciones de pérdidas son necesarios para poder identificar los posibles impactos, minimizar el peligro existente y tomar futuras medidas de mitigación. Utilizamos la metodología del modelo de terremotos HAZUS-MH para estudiar los impactos de diferentes escenarios de terremotos históricos y potenciales para dos ciudades altamente pobladas en Puerto Rico: San Juan y Mayagüez. HAZUS-MH es una metodología federal estandarizada compuesta por seis módulos que estiman, el movimiento del suelo la respuesta de las estructuras y las pérdidas directas e indirectas que pudieran surgir luego de un evento sísmico mayor. Nuestros resultados mostraron que el escenario de terremotos más dañino, tuvo un total de $2,449.12 en pérdidas económicas y un estimado de damnificados fluctuando de 602 a 807. Los resultados de esta investigación serán de gran interés y ayuda para las agencias federales y locales, para poder desarrollar mejores estrategias de mitigación para Puerto Rico.