Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

septiembre 10, 2016

Anatomía de los terremotos

Determinación preliminar de epicentros de 358.214 terremotos, 1963 - 1998.
(Imagen DP de la NASA vía Wikimedia Commons) 
Los desastres naturales son capaces de desplegar fuerzas que empequeñecen la capacidad humana de generar potencia. Un terremoto de magnitud 7 en la antigua escala de Richter libera energía equivalente a 617.000 bombas como la que estalló en Hiroshima el 6 de agosto de 1945. El arma nuclear más poderosa que se ha creado, la Tsar Bomba de la Unión Soviética, era como 3.300 bombas de Hiroshima. El terremoto mencionado es 200 veces más poderoso.

Un terremoto es cualquier movimiento súbito de la corteza terrestre, generalmente causado por un deslizamiento en una falla geológica. Puede haber sacudidas debido a otros factores, como un deslizamiento de tierra o el hundimiento de una galería de una mina, pero no se suelen llamar terremotos.

La corteza de nuestro planeta no es de una pieza. Está formada por 12 placas, como un puzzle, que flotan sobre el manto terrestre de roca suave fundida y que se subdividen en docenas de placas menores. Al moverse, ejercen presión una contra otra en las fallas geológicas, y cuando esta presión cede y una de ellas se mueve súbitamente, se produce esta liberación de energía.

Así, los terremotos que ocasionalmente se producen en Italia, Grecia y el sur de España se deben a que la placa africana y la placa euroasiática están en contacto precisamente en esa zona, desde la mitad del Atlántico, cruzando el estrecho de Gibraltar, a lo largo del Mediterráneo hasta la península Arábiga, donde ambas placas se ven separadas por la árabe.

La energía se puede liberar muy cerca de la superficie terrestre o a una profundidad de cientos de kilómetros. El punto donde esto ocurre se llama el “foco” del terremoto, mientras que el “epicentro”, que quiere decir “sobre el centro” es el punto de la superficie terrestre que está encima de ese foco. Es decir, cuando las noticias nos dicen que el epicentro está en tal punto geográfico no sabemos a qué profundidad ha ocurrido la liberación de energía, lo que es importante porque los terremotos más destructivos suelen ocurrir a poca profundidad.

La superficie terrestre no es tan firme como parece, es elástica, como lo vemos en los pliegues que forman las grandes cordilleras, dobleces en la roca provocados por la presión de una placa contra otra. Así se han creado, por ejemplo, los Himalayas, a lo largo de 50 millones de años de choque entre la placa índica y la euroasiática. Esa elasticidad de la roca es la que transmite las ondas producidas en el foco de un terremoto y que se mueven como lo hace cualquier sonido o cualquier vibración que se transmite a lo largo de un sólido. Los terremotos producen tres tipos de ondas que los sismólogos pueden diferenciar claramente.

Primero, se producen las llamadas “ondas primarias”, de compresión o longitudinales, que se abrevian como “ondas P”. Estas son ondas de compresión y expansión, similares a las del sonido y son las primeras que registran las estaciones sismológicas. Estas ondas se pueden propagar por medios sólidos, líquidos o gaseosos. A continuación se producen las “ondas S”, secundarias, transversales o de cizalla, y que se transmiten de modo perpendicular. Estas ondas son como las que se producen cuando los niños extienden una cuerda de salto en el suelo y sacuden súbitamente un extremo, de modo que podemos ver la onda recorriendo la cuerda hasta el otro extremo. No se transmiten por medios líquidos.

Estos dos tipos de ondas se extienden en todas direcciones desde el foco del terremoto, es decir, por todo el cuerpo de la tierra. No ocurre así con las ondas superficiales que, precisamente, se transmiten sólo en las capas superiores de la tierra. Se trata de las ondas Rayleigh y Love, que son como las ondas que vemos cuando lanzamos un objeto en un cuerpo de agua tranquilo o las olas del mar. Son las que provocan los daños de los terremotos en construcciones y bienes... y en última instancia en vidas.

Solemos identificar los daños causados por los terremotos principalmente en cuanto a edificaciones que se vienen abajo al no estar construidas con especificaciones adecuadas para resistir un movimiento sísmico. En palabras de un ingeniero que analizó los efectos del terremoto de 1985 de la Ciudad de México “Los terremotos no matan gente... los edificios mal construidos matan gente”.

Esto es cierto sólo hasta un punto determinado. Los terremotos pueden ocasionar mortales deslizamientos de tierra y barro, o avalanchas, dañar tuberías eléctricas, de gas y drenajes que pueden ocasionar incendios y un fenómeno llamado “licuefacción de la tierra”, donde el movimiento hace que el suelo pierda estabilidad y se convierta en un fluido similar a las míticas arenas movedizas que puede tragarse edificaciones enteras.

Si el epicentro ocurre en el océano o cerca de la costa, puede además provocar una serie de olas de intensidad y altura desusadas, los tsunamis, cuyos efectos conocimos claramente en 2004 cuando una serie de tsunamis producto de un terremoto en el Océano Índico (uno de los más potentes terremotos jamás registrados) ocasionaron más de 230.000 muertes en 14 países alrededor del epicentro, con olas de hasta 10 metros de altura.

Los terremotos, siendo fenómenos indeseables y destructivos, permiten sin embargo a los geólogos aprender sobre el interior de nuestro planeta, del que sabemos tan poco. Analizando las distintas ondas sísmicas y midiendo su velocidad de propagación al registrarlas con sismógrafos situados en diferentes puntos del planeta, han podido saber más acerca de la composición de nuestro mundo, de las capas que lo componen, de su espesor y de otros factores. Las ondas sísmicas, como las del sonido, pueden además reflejarse contra obstáculos menos elásticos, interferirse, refractarse o difractarse, generando ondas más complejas que pueden incluso incrementar o disminuir la capacidad destructiva de un sismo y darle a los geólogos valiosa información.

Cada año ocurren en todo el mundo alrededor de 1.500 terremotos de magnitud de 5 grados o mayor. Entenderlos, prevenir sus daños y conocerlos no sólo es una labor científica importante... es la base que nos permite tener reglamentos de construcción y otras normativas basadas en el conocimiento que pueden salvar vidas.

Predecir los terremotos

Es imposible saber con certeza cuándo una falla o un volcán van a liberar energía provocando un terremoto. Sin embargo, hay sistemas de advertencia previa, alarmas que registran la aparición de un terremoto en su epicentro y que pueden advertir a la gente. Las ondas superficiales de un terremoto viajan a enre 1 y 6 kilómetros por segundo, dependiendo de la composición del terreno, temperatura y otras condiciones. Así, una ciudad ubicada a 300 kilómetros del epicentro puede ser advertida varios minutos antes de que “viene” un terremoto o un tsunami para que la población se ponga a salvo.