Terremotos: encontrar fallas en la naturaleza

A los pocos minutos de cualquier terremoto importante, las ondas de choque pueden torcer el paisaje, aplanar edificios y borrar barrios enteros. Y cada vez, las personas en todo el planeta reciben un trágico recordatorio: hay un mundo de peligro acechando bajo nuestros pies.

Cientos de terremotos ocurren todos los días por cientos, la mayoría de ellos demasiado débiles o remotos para afectar a muchas personas. Pero todo ese ruido sísmico está ocultando el riesgo de terremotos catastróficos, que nos han estado sorprendiendo periódicamente a lo largo de la historia humana. El rápido crecimiento de la población a lo largo de las fallas está aumentando la apuesta más que nunca, con docenas de grandes ciudades en todo el mundo cerca de una grieta en la corteza terrestre, e incluso las personas alejadas de la falla pueden verse afectadas por los tsunamis, como lo demostró el terremoto japonés de 2011.

Lamentablemente, los seres humanos son impotentes para detener tales desastres, y a pesar de los grandes avances en sismología durante el siglo pasado, aún no somos muy buenos para predecirlos. Pero si bien eso puede sonar inútil, hay muchos pasos preventivos que podemos tomar para al menos prepararnos para los grandes terremotos antes de que ocurran. A continuación se muestra un vistazo rápido a lo que sabemos sobre los estallidos geológicos del planeta, y lo que puede hacer para estar listo para uno.

Orígenes del terremoto

La corteza terrestre siempre está cambiando y girando, un movimiento lento que es alimentado en parte por el magma líquido debajo de nuestra capa exterior escamosa. La corteza flota sobre este magma, rota en varios discos dentados, llamados "placas tectónicas", que constantemente se empujan y jalan alrededor del globo. La fricción en los bordes de estos discos es lo que causa los terremotos.

Dado que la mayor parte de la cresta del océano medio tiene más de 2000 metros de profundidad, la mayoría de sus erupciones pasan desapercibidas. (Foto: NOAA)

Las placas tectónicas se separan entre sí a lo largo de una cicatriz gigante, llamada la cresta global del océano medio, que zigzaguea la superficie de la Tierra como la costura en una pelota de béisbol (ver el mapa USGS a continuación). El magma se eleva, se enfría y se endurece aquí cuando dos placas se mueven en direcciones opuestas, formando una nueva corteza que puede convertirse en tierra seca después de unos pocos millones de años en la cinta transportadora.

Mientras tanto, a medida que la nueva corteza nace en el océano, la corteza anterior se empuja bajo tierra donde las placas tectónicas chocan, un proceso potencialmente violento que crea montañas, volcanes y terremotos. Los temblores sísmicos pueden ser liberados por las placas convergentes de diferentes maneras, dependiendo de cómo sus bordes rocosos chocan e interactúan. Estos son los tres tipos básicos de fallas sísmicas:

Falla normal: muchos terremotos ocurren cuando dos secciones del terreno se han deslizado verticalmente una a lo largo de una grieta inclinada. Si la masa de roca por encima de este tipo de falla inclinada se desliza hacia abajo, se conoce como una "falla normal" (vea la animación a la derecha). Esto es causado por la tensión, ya que la placa tectónica se estira hacia afuera de la falla, y da como resultado una extensión general del paisaje circundante.

Falla inversa: también llamada "falla de empuje", este tipo de apertura ocurre cuando la masa de roca por encima de una falla inclinada se empuja hacia arriba desde abajo, empujándola más hacia la parte superior del otro bloque de tierra. Tanto las fallas normales como las inversas exhiben lo que los geólogos llaman movimiento de "deslizamiento", pero a diferencia de las fallas normales, las fallas inversas son causadas por la compresión en lugar de la tensión, lo que resulta en una compactación del terreno.

Falla de impacto: cuando dos lados de una falla vertical se deslizan horizontalmente, se conoce como una "falla de impacto". Estos terremotos son causados ​​por fuerzas de corte, generadas cuando los bordes ásperos del lecho rocoso se juntan, se enganchan en un borde dentado y luego vuelven a su lugar. La falla de San Andreas en California es un sistema de deslizamiento de huelga, al igual que la falla que causó el reciente terremoto y las réplicas en Haití.

Ondas sísmicas

El sismógrafo en la Misión San Juan Bautista, que está justo al lado de la falla de San Andreas en California. (Foto: Ray Bouknight / flickr)

Las paredes de roca a lo largo de una falla pasan la mayor parte del tiempo encerradas juntas, aparentemente inmóviles, pero pueden acumular una enorme presión en silencio durante cientos o miles de años, y de repente resbalar y soltarlo todo de una vez. La fuerza de un terremoto viene en dos tipos básicos de ondas: ondas corporales y ondas superficiales, que llegan en una serie de tres explosiones cada vez más destructivas.

Las ondas corporales, que atraviesan el interior de la Tierra, son las primeras en golpear. Las más rápidas se conocen como ondas primarias u ondas P, y debido a que se dispersan tanto y empujan las partículas de roca hacia adelante o hacia atrás, generalmente son las menos dañinas. Las ondas P son seguidas inmediatamente por ondas secundarias del cuerpo, u ondas S, que también atraviesan todo el planeta pero son más lentas y desplazan las partículas de roca hacia los lados, lo que las hace más destructivas. Para alguien parado en el suelo, las ondas P y S se sienten como una sacudida repentina.

Después de que el cuerpo agite, puede haber una breve pausa antes de que golpeen los temblores finales y más violentos del terremoto. Las ondas superficiales pasan solo a través de la capa superior de la corteza, fluyendo horizontalmente como ondas a través del agua. Los testigos a menudo describen el suelo como "rodando" durante los terremotos, y estas ondas superficiales lentas y de gran amplitud suelen ser la parte más destructiva de un terremoto. Su rápido movimiento de un lado a otro es lo que causa gran parte del daño estructural a los edificios y puentes. (Las ondas de superficie se subdividen en ondas de amor y ondas de Rayleigh, siendo esta última la más peligrosa).

Daño de terremoto

Más del 80 por ciento de la ciudad de San Francisco fue destruida en el terremoto de 1906. (Foto: Arnold Genthe - Biblioteca del Congreso / Wikimedia Commons)

Los peligros que enfrentamos por los terremotos provienen casi por completo de la infraestructura construida a nuestro alrededor. Además de la caída de árboles y rocas, el colapso de casas, escuelas, tiendas y edificios de oficinas es la causa número uno de muerte durante un terremoto típico. Las carreteras y los puentes también pueden desmoronarse debido al movimiento y al desplazamiento del suelo, un problema que ocurrió en todo San Francisco durante su terremoto de 1989. Se sabe que las ondas sísmicas voltean autos y descarrilan trenes, así como también aplastan vehículos bajo túneles y puentes o los envían sin control.

Las inundaciones son otro subproducto potencial de los terremotos, ya que los temblores a veces rompen presas o retuercen ríos, y los incendios pueden encenderse por tuberías de gas o linternas, velas y antorchas derribadas. Durante el famoso terremoto de 1906 en San Francisco, los incendios resultantes (en la foto de arriba) causaron más daños y cobraron más vidas que el terremoto en sí.

Los temblores también aflojan el suelo y pueden causar deslizamientos de tierra, una amenaza más alta cerca de las montañas, durante las estaciones lluviosas y donde los árboles son escasos (como en Haití, donde la deforestación generalizada ha aumentado el riesgo de deslizamientos de tierra). Sin embargo, incluso sin colinas empinadas o lluvia, los terremotos también pueden convertir temporalmente el suelo en una sustancia de arena movediza al mezclarlo con el agua subterránea debajo. Conocido como "licuefacción", este proceso produce un lodo espeso que hunde a las personas y los edificios en el suelo hasta que la capa freática se restablece y la tierra se solidifica nuevamente.

Secuelas del tsunami en Indonesia en 2004. (Foto: Foto RNW.org/flickr)

Pero quizás la forma más devastadora de los terremotos utiliza el agua para el mal es creando tsunamis, olas gigantes que pueden elevarse a más de 100 pies de altura y chocar contra playas a miles de millas del terremoto. Cuando la tierra se tambalea hacia arriba en una falla en el fondo del océano, desplaza grandes cantidades de agua sin nada que lo detenga, excepto la costa más cercana. Esto sucedió en 2004 cuando un terremoto cerca de Sumatra azotó el sudeste asiático con tsunamis, y nuevamente en la costa noreste de Japón en marzo de 2011. También ha sucedido a lo largo de la historia en casi todos los países que bordean el Océano Pacífico.

Ciudades y fallas

La Cuenca del Pacífico es famosa por los terremotos, conocida como "Anillo de Fuego" por el ruido sísmico que frecuenta lugares como Alaska, California, Hawai, Nueva Zelanda, Filipinas, Indonesia y Japón. Hacia el oeste, una acumulación de placas indias, euroasiáticas y árabes crea otro punto crítico sísmico, forjando las montañas del Himalaya y provocando terremotos frecuentes en Pakistán, Irán y el sur de Europa.

Pero aunque el Hemisferio Oriental puede parecer sufrir desproporcionadamente, ningún lugar en la Tierra está realmente a salvo de las ondas sísmicas. Los desastres como el tsunami de Sumatra en 2004, el terremoto de Pakistán en 2005 y el terremoto de 2008 en Sichuan, China, fueron tan graves porque afectaron áreas muy pobladas, pero la larga historia sísmica de San Francisco y los recientes acontecimientos en Haití ilustran riesgos similares en Occidente. (Vea el mapa mundial a continuación para conocer los peligros del terremoto global). De hecho, los dos terremotos más grandes en la historia moderna ocurrieron en las Américas: el terremoto de magnitud 9.5 que azotó a Chile en 1960, y el terremoto de magnitud 9.2 en el Prince William Sound de Alaska cuatro años después.

Los terremotos y volcanes en las Américas tienden a aferrarse a la costa occidental, pero también pueden ocurrir más al este. El Caribe es un ejemplo, ya que es el hogar de varias placas tectónicas competidoras que hacen de la región un campo minado sísmico. Además del reciente terremoto de magnitud 7.0 en Haití y sus réplicas en curso, una de las cuales midió 6.1 en la escala de Richter, se informaron seguimientos más pequeños en el norte de Venezuela (magnitud 5.5), Guatemala (5.8) y las Islas Caimán (5.8 ) Los geólogos dicen que la presión de la falla ahora se ha movido hacia el oeste, lo que significa que podría haber otro terremoto importante para el oeste de Haití, el sur de Cuba o Jamaica.

En los Estados Unidos, la tierra bajo varias ciudades actuales también ha sufrido enormes temblores en el pasado que probablemente destruirían sus extensas áreas metropolitanas en la actualidad. Entre las zonas de terremotos más dignas de atención en los Estados Unidos, los científicos se centran especialmente en estos cinco:

San Andreas

La falla de San Andreas de California se considera una zona de terremotos de alto riesgo. (Foto: Doc Searls / flickr)

La icónica cicatriz de California se desplaza a lo largo de una serie de fallas de deslizamiento, causadas por la placa del Pacífico que se mueve al norte contra América del Norte. Se considera una zona de terremotos de alto riesgo porque varias ciudades grandes se encuentran cerca, poniendo en peligro millones de vidas cada vez que se rompe. Los terremotos anteriores en 1906 y 1989 asolaron el área de la Bahía de San Francisco, y este último destruyó la mayor parte de la ciudad al romper las líneas de agua e iniciar incendios. La falla de San Andreas se mueve un promedio de 2 pulgadas anuales, lo que significa que Los Ángeles estará adyacente a San Francisco en unos 15 millones de años. Un estudio publicado en 2016 detectó movimientos a gran escala cerca de la falla. Los investigadores dicen que el movimiento es el resultado de una "tensión sísmica", que eventualmente se lanzará en forma de un terremoto, informa el Los Angeles Times.

Noroeste del Pacífico: al norte de San Andreas, un grupo de fallas alrededor de Puget Sound constituye uno de los peligros de terremotos más peligrosos en América del Norte. Conocida como la zona de subducción de Cascadia, esta área libera un gran terremoto de "megathrust" cada 500 años. Eso sucedió por última vez en 1700, cuando el noroeste del Pacífico estaba escasamente habitado, pero las áreas metropolitanas de Seattle y Vancouver han florecido desde entonces, haciendo que una repetición de la actuación sea potencialmente catastrófica.

Alaska

El terremoto de Alaska de 1964 resultó en al menos 139 muertes. (Foto: Ejército de EE. UU. / Wikipedia)

Siete de los 10 terremotos más poderosos que han ocurrido en los Estados Unidos ocurrieron en Alaska, incluido el terremoto masivo del Príncipe William Sound que sacudió Anchorage en 1964. Alaska es el estado estadounidense más sísmicamente activo y uno de los puntos críticos más dinámicos de la Tierra, pero su clima severo ha mantenido históricamente a su población humana, y por lo tanto sus peajes de muerte por terremoto, relativamente bajos. Aún así, Anchorage ahora es mucho más grande que en 1964, y las ciudades desde San Diego hasta Tokio siempre están en riesgo de tsunamis provocados por los temblores de Alaska.

Hawái: Hawái no solo es sísmicamente activo, lo que hace que el estado sea susceptible a terremotos y erupciones volcánicas, sino que a menudo también recibe golpes de terremotos lejanos. El terremoto de magnitud 8.1 que sacudió el extremo este de Alaska en 1946, por ejemplo, envió un tsunami al sur a Hilo en la Isla Grande, donde mató a 159 personas y causó daños a la propiedad por $ 26 millones. Dieciocho años después, otro tsunami azotó Hawai tras el terremoto del Príncipe William Sound del '64.

Nuevo Madrid: el terremoto más fuerte conocido en el este de los Estados Unidos ocurrió hace unos 200 años en la cuenca baja del río Mississippi, causando estragos en Tennessee, Kentucky, Illinois, Missouri y Arkansas. En realidad, fue un "enjambre" de temblores, con residentes de la cercana Nueva Madrid, Missouri, sufriendo un estimado de 200 terremotos "moderados a grandes" durante el invierno de 1811-'12, cinco de ellos por encima de la magnitud 8. Las viviendas fueron aplastadas, un se formó un nuevo lago y el río Mississippi fluyó brevemente hacia atrás debido al desplazamiento repentino del suelo. Solo una muerte está relacionada con los terremotos ya que el área todavía estaba escasamente poblada en ese momento, pero si la falla de Nuevo Madrid experimentara un evento similar hoy, áreas metropolitanas como St. Louis (en la foto de arriba) y Memphis, Tenn., podría estar devastado

Seguridad contra terremotos

Dado que los edificios causan algunos de los peores problemas durante los terremotos, son un lugar razonable para buscar soluciones primero. La construcción con conocimientos sísmicos ha avanzado mucho en el siglo pasado, fue pionera en lugares propensos a terremotos como Japón y California para dejar que las estructuras fluyeran en lugar de quedarse rígidamente quietas. Al incluir uniones más flexibles y más espacio para la influencia, los ingenieros pueden hacer edificios que dejen pasar la energía de un terremoto, causando mucho menos daño que si se sintiera toda su fuerza.

Muchos edificios en Puerto Príncipe ya estaban estructuralmente defectuosos antes del terremoto de 2010 en Haití. (Foto: Colin Crowley / flickr)

Sin embargo, en países pobres como Haití, tales estructuras a prueba de terremotos rara vez son proyectos factibles, y muchos edificios en Puerto Príncipe ya eran estructuralmente defectuosos incluso antes del terremoto de 2010. Incluso en naciones ricas, pocas casas, tiendas u oficinas están diseñadas para resistir un gran terremoto, dejando el conocimiento, la preparación y el pensamiento rápido como las mejores esperanzas de la mayoría de las personas para sobrevivir.

El lugar ideal para estar durante un terremoto es a la intemperie, así que si estás afuera cuando uno golpea, quédate allí. FEMA sugiere quedarse al principio también cuando está adentro, ya que los estudios muestran que la mayoría de las lesiones por terremoto ocurren cuando las personas en los edificios intentan trasladarse a una habitación diferente o salir corriendo. Quédese en la cama si está allí, o tírese al piso y protéjase la cabeza; También puede ayudar esconderse debajo de una mesa resistente u otro objeto que podría protegerlo si el techo se derrumba. A menudo se recomienda agacharse cerca del interior, muros de carga y en marcos de puertas interiores, pero manténgase alejado de ventanas de vidrio y paredes exteriores.

Los temblores iniciales son a menudo anticipaciones que preceden a un terremoto más grande a seguir, o pueden ser ondas P que presagian las ondas S más destructivas y las ondas superficiales. De cualquier manera, es aconsejable salir tan pronto como haya una pausa en el temblor. Una vez afuera, aléjese de los edificios y cualquier otra cosa que pueda caerse, y espere hasta que cesen los temblores. También tenga en cuenta las réplicas, que pueden ocurrir minutos, horas o días después del terremoto principal. Para obtener más consejos y escenarios, consulte estas guías de FEMA sobre qué hacer antes de un terremoto, durante un terremoto y después de un terremoto.

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