LOS TEMBLORES Y SUS EFECTOS

Con frecuencia los medios de comunicación ponen de actualidad ciudades como Tangshan (1976), Guatemala (1976), México (1985), El Salvador (1986), Armenia (1989) o Kobe (1995), entre muchas otras, asoladas por grandes terremotos que les causan considerables daños materiales y un gran número de víctimas. La superficie de la Tierra, considerada por el hombre como un soporte firme de su actividad, es sacudida por grandes vibraciones ante las cuales se muestra como un frágil material. Los temblores o sismos son probablemente las catástrofes ante las cuales el hombre se siente más indefenso y aterrado. Ocurren sin advertencia alguna, y aun cuando ningún temblor dura por más de 30 a 50 segundos en su máxima intensidad este tiempo es más que suficiente para causar graves daños al hombre y sus centros de población.

Una falla es una fractura que separa dos bloques de roca, los cuales pueden deslizarse uno respecto al otro en forma paralela a la fractura. A cada deslizamiento repentino de estos bloques se produce un temblor. Existen tres tipos de fallas:

•  fallas de rumbo o transcurrentes,
•  fallas normales y
•  fallas inversas.

El 18 de abril de 1906 la falla de San Andrés llamó dramáticamente la atención del mundo con un devastador terremoto de magnitud 8.1 en San Francisco, California.

La energía liberada durante un temblor se propaga por la Tierra en forma de ondas elásticas denominadas como ondas P, ondas S y ondas superficiales de Love y Rayleigh. Las ondas P hacen que el suelo se mueva hacia delante y hacia atrás en la misma dirección en la que éstas se propagan (ondas compresionales); las ondas S producen movimientos perpendiculares a su dirección de propagación (ondas de cizalla); y las ondas de Love y Rayleigh producen movimientos horizontales y elíptico-longitudinales del suelo, respectivamente. Por su capacidad de transmitirse por el interior de la Tierra, a las ondas P y S también se les conoce como ondas de cuerpo. A diferencia de éstas, y como su nombre lo indica, las ondas superficiales solamente viajan cerca de la superficie terrestre. La onda P, por ser la más rápida, es la primera en registrarse en una estación sismológica. Se transmite por la corteza a una velocidad promedio de 6 km/seg. La onda S es más lenta y se propaga a una velocidad de aproximadamente el 60 % de la velocidad de la onda P.

La causa de un temblor es la liberación súbita de energía dentro de una región confinada del interior de la Tierra. Atendiendo al tipo de energía liberada durante un proceso sísmico, los sismos pueden ser tectónicos o volcánicos. Se ha observado que la energía de deformación elástica se libera en la medida necesaria para dar lugar a sismos de gran magnitud. De esta manera, sismos relacionados con liberaciones de energía de deformación elástica reciben el nombre de sismos tectónicos. Las fallas o fracturas en la corteza cuyos desplazamientos relativos se pueden observar directamente, están asociados con sismos superficiales. Para temblores de foco profundo, donde las temperaturas y presiones son elevadas, se cree que cambios súbitos de volumen, asociados con cambios de fase en la composición de los materiales e inestabilidad de flujo de calor, podrían ser explicaciones de su origen.

Frecuentemente se observa que siguiendo a un fuerte temblor ocurre una serie de temblores pequeños a los cuales se les ha dado el nombre de réplicas. La magnitud y número de estas réplicas depende del tamaño del evento principal, notándose en algunos casos que la magnitud de la réplica mayor es alrededor de un orden de magnitud menor que la magnitud del temblor principal. La duración de una serie de réplicas es muy variable pudiendo ser de horas, días o de hasta más de un año, como fue el caso de la serie de réplicas que siguió al gran terremoto de Alaska en 1964. La zona que comprende los epicentros de las réplicas se conoce como la zona epicentral o área de réplicas y sus dimensiones son indicación de las dimensiones de la ruptura asociada con el temblor principal.

Los epicentros de los temblores que ocurren a diario en todo el mundo no se distribuyen aleatoriamente sobre la superficie de la Tierra. La actividad sísmica global se concentra en bandas o zonas estrechas, continuas y sinuosas, las cuales definen las fronteras de alrededor de las 15 o más placas tectónicas que constituyen la parte más superficial de la Tierra. La configuración geométrica de esta estructura de mosaicos no es simétrica ni simple, y se caracteriza por un movimiento continuo relativo de sus elementos. Estas placas colisionan en algunas zonas y se separan en otras, desplazándose con una velocidad de movimiento relativo entre ellas de entre menos de 1 cm y unos 10 cm por año. Aun cuando estas velocidades parecen bajas, es posible que las placas se desplacen unos 75 km en sólo un millón de años, un intervalo corto geológicamente hablando. A medida que éstas se mueven, se acumula tensión en la parte más superficial de la Tierra. Con el tiempo, en las fallas existentes a lo largo de los bordes de las placas o cerca de ellos se originan desplazamientos abruptos y se producen temblores. Después de cada temblor se inicia nuevamente el ciclo de recarga de tensión que dará lugar a sismos futuros. La interacción global entre las placas es la causa de la continua actividad sísmica en nuestro planeta.

Los daños causados por un terremoto son el resultado de factores tales como la magnitud del terremoto, la duración del movimiento del suelo, el tipo de suelo y el tipo de construcción. La duración del movimiento sísmico depende de la magnitud del temblor, de la distancia que existe entre quien lo percibe y el epicentro, y de la geología en el sitio del observación. Las oscilaciones sísmicas pueden durar 3 veces más en suelos blandos (sedimentos) que en suelos rígidos (granito). En el caso de edificios altos los efectos del temblor se sentirán también por más tiempo. La duración del movimiento más intenso del suelo puede ser de entre 10 y 20 segundos cuando la magnitud del temblor es de 6 a 7. Para terremotos de magnitudes mayores que éstas las vibraciones que causan los daños materiales pueden durar hasta 40 ó 50 segundos. Ciertas construcciones no son suficientemente resistentes al movimiento lateral que ocasionan los terremotos, y mientras más tiempo oscilen más severo será el daño que éstas puedan sufrir. Los temblores no se pueden prevenir, pero el daño que éstos pueden causar puede ser reducido con un diseño apropiado de las estructuras, con programas de prevención ante emergencias, con la concientización de la población y con construcciones edificadas con un buen estándar de seguridad.

La magnitud es un parámetro que indica el tamaño relativo de los temblores, y está, por lo tanto, relacionada con la cantidad de energía liberada en la fuente del temblor. Es un parámetro único que no depende de la distancia a la que se encuentre el observador. Se determina calculando el logaritmo de la amplitud máxima de ondas registradas en un sismógrafo. La escala de magnitud es logarítmica, significando esto que un temblor de magnitud 7.0, por ejemplo, produce un movimiento que es 10 veces más fuerte que el producido por uno de magnitud 6.0. Aunque existen varias escalas de magnitud, por razones prácticas la escala más utilizada ha sido la Magnitud Local o de Richter. Sin embargo, en los últimos años se ha estado dando preferencia a la Magnitud Momento, una escala de magnitud que a diferencia de las otras escalas puede ser aplicada a temblores de cualquier tamaño. Para obtener esta magnitud se determina primeramente el momento sísmico del temblor, a través de multiplicar el área de la ruptura y el desplazamiento neto de los bloques de la falla. El uso de estos parámetros hace que esta magnitud sea la más representativa del tamaño del temblor, en comparación a otras magnitudes que son calculadas solo con alguna fase sísmica en particular.

A diferencia de la magnitud, la intensidad es un parámetro variable que describe los efectos que un temblor causa sobre la sociedad y sus estructuras. Para determinarla se consideran tanto los efectos percibidos por la gente como los daños causados por el temblor en las estructuras y en el medio ambiente. A diferencia de la magnitud que tiene un valor único, para un temblor dado existen varias intensidades, dependiendo de la ubicación donde se está observando. Las condiciones geológicas del sitio de observación juegan un papel de considerable importancia en la intensidad de un temblor. En sitios con suelo blando, o en ambientes sedimentarios, las intensidades pueden ser de 2 a 3 veces más altas que las observadas en suelos de roca firme. Consecuentemente, aunque se espera que la intensidad de un temblor se reduzca a medida que nos alejamos del epicentro, en ocasiones las condiciones geológicas de regiones alejadas del epicentro dan lugar a intensidades más altas que en la vecindad del epicentro. Un ejemplo de este fenómeno es el caso del temblor de Michoacán, de septiembre de 1985, que causó daños severos en la ciudad de México.

La escala de intensidad que más se utiliza es la Escala Modificada de Mercalli. Esta escala se representa en números romanos y va del I al XII. Una intensidad de II, por ejemplo, corresponde a un movimiento percibido levemente por una persona en reposo, mientras que una intensidad de XII corresponde a destrucción total.

La siguiente tabla establece una relación aproximada entre magnitud e intensidad.

Se considera como riesgo sísmico la probabilidad del daño a las construcciones y el número de personas que resultaron lesionadas o muertas en el caso de un fuerte temblor. El riesgo sísmico varía en una región dependiendo de la cercanía a las fallas activas, al tipo de suelo, al potencial de firmeza o asentamiento del suelo y a la edad y diseño de las edificaciones. El reconocimiento de estos factores proporciona las bases para la planeación de futuros complejos habitacionales con un peligro sísmico reducido.

Edificaciones importantes, tales como hospitales y escuelas, deberán construirse en los lugares más seguros, mientras que las áreas de mayor riesgo tendrán que ser usadas para parques o pequeñas edificaciones. Contrariamente a lo que pudiera pensarse, mientras mayor es el desarrollo de una región, mayor es también su vulnerabilidad ante sismos fuertes. En la actualidad, los daños que los temblores pueden ocasionar son más severos debido a que la población mundial ha aumentado considerablemente, existiendo asentamientos humanos en muchas regiones de alta sismicidad.

Aunque nada puede hacerse para evitar que los temblores ocurran, sí se puede aprender a vivir con los problemas que éstos pueden ocasionar. Al construir en áreas sísmicas, las obras deberán tener capacidad para resistir los fuertes embates de los temblores. Asimismo, las normas de construcción antisísmica deberán adecuarse continuamente usando bases de datos cada vez mejores y más completas.

Para una evaluación correcta del riesgo sísmico se requiere que sismólogos, geólogos e ingenieros analicen la información sísmica disponible conjuntamente con datos geológicos e información relacionada con el comportamiento dinámico del suelo, de las estructuras que éste soporta y de la interacción entre ambos. El sismólogo, por su parte, tiene como uno de sus retos principales explicar las características de los movimientos del suelo (aceleración, velocidad y desplazamiento) ya registrados y predecir estos movimientos para terremotos futuros.