Terremotos

También conocidos por la denominación de sismos, los terremotos son sacudidas o movimientos bruscos de la corteza terrestre. La parte de la Geología que se ocupa de su estudio es la Sismología.

Origen de los terremotos

Muchas son las causas que pueden dar lugar a los terremotos, desde desprendimientos de rocas en las laderas de las montañas hasta el hundimiento de cavernas o las erupciones volcánicas; pero la mayoría son reflejo de una actividad orogénica, produciéndose en zonas inestables donde todavía son necesarios los movimientos de reajuste de la corteza.

El punto interior de la litosfera donde se produce el seísmo se denomina foco sísmico o hipocentro, y el punto de la superficie que se halla directamente en la vertical del hipocentro – y que, por tanto, es el primer afectado por la sacudida – recibe el nombre de epicentro.

Propagación de terremotos

El movimiento sísmico se propaga mediante ondas concéntricas por el interior de la litosfera, partiendo del hipocentro, y por la superficie, partiendo del epicentro. Estas ondas presentan una serie de características muy definidas, pudiéndose agrupar en tres tipos principales:

* Ondas longitudinales o primarias. Son las que se propagan a mayor velocidad (entre 8 y 13 km/s) y en el mismo sentido que la vibración de las partículas. Circulan por el interior de la Tierra, atravesando tanto líquidos como sólidos. Son las primeras que registran los aparatos de medida o sismógrafos.

* Ondas transversales o secundarias. Son más lentas que las anteriores (entre 4 y 8 km/s) y se propagan perpendicularmente al sentido de vibración de las partículas. Atraviesan única mente los sólidos y se registran en segundo lugar en los aparatos de medida.

* Ondas superficiales. Son las más lentas de todas (3,5 km/s), pero también las que producen más daños. Se propagan a partir del epicentro por la superficie de la Tierra o a lo largo de las discontinuidades de la corteza. Este tipo de ondas son las que se registran en último lugar en los sismógrafos.

Clases y tipos de terremotos

* Volcánicos. Directamente relacionados con las erupciones volcánicas. Son de poca intensidad y dejan de percibirse a cierta distancia del volcán.

* Tectónicos. Originados por reajustes en la litosfera. El hipocentro suele encontrarse localizado a 10-25 km de profundi dad, aunque en algunos casos se han llegado a detectar profundidades de hasta 70 km.

* Batisismos. Su origen no está del todo claro, caracterizándose porque el hipocentro se encuentra localizado a enormes profundidades (300-700 km), ya fuera de los límites de la litosfera.

* Microsismos. Pequeños movimientos sísmicos de escasa amplitud y casi siempre originados por las variaciones bruscas en la presión atmosférica que traen asociados los ciclones.

Registro e intensidad de los terremotos

Los aparatos utilizados para el registro gráfico de los movimientos sísmicos reciben el nombre de sismógrafos, y la gráfica donde va quedando plasmada la intensidad y duración de las ondas, sismograma.

La intensidad se mide por los efectos destructivos que ha tenido el seísmo sobre los bienes humanos y para ello se emplean unas escalas cualitativas que expresan en “grados” los anteriores efectos. Las más empleadas son las de Mercalli y Richter.

Se denominan curvas isosistas a las que unen los puntos donde el terremoto ha tenido igual intensidad y se sitúan rodeando al epicentro. Las curvas homosistas son las que unen los puntos donde el terremoto se ha sentido a la misma hora.

Distribución geográfica de los terremotos

No todas las regiones de la Tierra son igualmente propensas a las sacudidas sísmicas. Estudiando la distribución de los hipocentros en los distintos terremotos que han tenido lugar a lo largo de la historia, se ha dividido la superficie terrestre en tres zonas distintas:

* Regiones sísmicas: zonas débiles de la corteza terrestre muy propensas a sufrir grandes movimientos sísmicos. Suelen coincidir con regiones donde se levantan cadenas montañosas de reciente formación.
* Regiones penisísmicas: zonas en las que sólo se registran terremotos débiles y no con mucha frecuencia.
* Regiones asísmicas: zonas muy estables de la corteza terrestre en las que raramente se registran terremotos.

Distribución de las zonas sísmicas en las que se producen terremotos.

Distribución de las zonas sísmicas en las que se producen terremotos.

Maremotos

Son terremotos que afectan a regiones submarinas y en las que la propagación de las ondas por el mar da lugar a olas gigantescas – denominadas “tsunamis” en Japón – que se desplazan a gran velocidad.

Estas olas provocan enormes destrozos en las regiones costeras a las que llegan. En muchas ocasiones el maremoto va precedido de una brusca retirada del mar.

Predecir los terremotos es posible

La Tierra está compuesta por una litosfera rígida exterior. Esta capa se divide en una serie de placas tectónicas que se mueven. Se pueden deslizar una contra otra, divergen o convergen, sus encuentros a veces conducen a fenómenos de subducción o colisión.

Los movimientos de estas placas, aunque perpetuos, no son siempre visibles en la superficie. Las diferentes estructuras de la litosfera están constantemente sometidas a importantes restricciones físicas que están parcialmente bloqueadas durante el movimiento. Con el tiempo, se deforman y almacenan energía elástica. Más allá de cierto umbral, la ruptura o un movimiento brusco de las dos estructuras se produce la litosfera, liberando la energía almacenada y provocando un terremoto.

Attreyee Ghosh y William Holt, de la universidad de Stony Brook (Estados Unidos), proponen una nueva herramienta de simulación, presentada en la revista Science, para predecir con mayor precisión el movimiento y la rigidez de la placa, las deformaciones de las zonas de contacto y los esfuerzos mecánicos que se ponen en juego en la litosfera del planeta.

A diferencia de los modelos clásicos, los dos investigadores simultáneamente han considerado las diferencias en la convección del manto, la topografía y la densidad dentro de la litosfera, los parámetros que rigen las interacciones entre las dos capas. Esta herramienta podría ser usada para predecir a largo plazo terremotos, con una precisión sin precedentes hasta la fecha.

Pronosticar terremotos, pero no sólo eso

El modelo dinámico global también permite cuantificar las fuerzas que causan los terremotos. Su importancia y su orientación pueden ser determinados en tres dimensiones entre la superficie y 100 kilómetros de profundidad (teniendo en cuenta las variaciones en la viscosidad del manto de hasta 200 kilómetros por debajo del nivel del mar).

modelo seismos viscosidad litosfera

Este mapa muestra las variaciones en la viscosidad (expresada en pascales/segundos) en el seno de la astenosfera y la litosfera a través del planeta. Estos resultados fueron determinados gracias al modelo. Su uso permite predecir todos los demás parámetros con mejor precisión. Son importantes porque los cambios de viscosidad alteran las interacciones entre las placas tectónicas y las capas subyacentes. © Ghosh y Holt 2012, Science

Según los autores, la velocidad del movimiento de las placas tectónicas se relaciona con varios factores a la vez: la topografía y la morfología de la litosfera, y el acoplamiento entre esta capa y el manto. La importancia relativa de estos dos parámetros pueden variar en cualquier punto del planeta. Por ejemplo, el movimiento de la India y las placas de Nazca dependen principalmente del acoplamiento de la litosfera con el manto. Estas otras dos placas revelan los dos parámetros igualmente.

Las fuerzas de tracción actúan sobre las estructuras en movimiento. Dependiendo del modelo, podría tirar de las placas en la dirección de movimiento (ejemplo: Nazca) o en sentido inversa (por ejemplo, placa del noroeste americano). El descubrimiento podría reavivar el debate sobre el papel de estas fuerzas. Su implicación en la resistencia del desplazamiento de las placas sería un tema muy controvertido.

Para validar los resultados, se hicieron comparaciones con los datos tomados sobre el terreno. La dirección y velocidad de movimiento de las placas coinciden con las observaciones mediante el uso de datos GPS. Las áreas de las limitaciones y el sentido de las fuerzas se prevé satisfactoria, según lo confirmado por los defectos en la superficie de la Tierra. El modelo también identificó los lugares donde las montañas se están formando (zona de deformación) con precisión.

Este modelo debe ser ahora puesto a prueba. Nótese que no solo podría predecir terremotos en las zonas de contacto entre las placas (90% de los casos), sino también dentro de las placas (10%). ¿Tal vez algún día podamos predecir los terremotos a corto plazo?

terremoto en la ciudad de Kobe

El desarrollo de nuevos modelos de predicción de terremotos que algún día podría salvar las vidas de miles de personas. En 1995, el terremoto de Kobe en el que murieron 6437 personas. © Akiyoshi's Room, Wikimedia common, DP

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