Sísmo

¿Qué es un sismo?

Los sismos son movimientos vibratorios que sufre la corteza terrestre sobre un área determinada y con duración breve e intensidad variable (segundos o pocos minutos), que generalmente tienen como causa los movimientos y choques de las placas tectónicas.

Se producen por la brusca liberación de energía acumulada en la profundidad del planeta en forma de ondas sísmicas.

En bastantes ocasiones, si el sismo es de gran tamaño y se produce en tierra se denomina terremoto, y si se produce en mar se denomina maremoto formando olas gigantescas llamadas tsunamis de enorme poder destructivo en las costas próximas. 

La definición literal del término terremoto es “tierra en movimiento”.

¿Cuál es la diferencia entre sismo, seísmo y terremoto?

Realmente todos estos términos son sinónimos que hacen referencia a una sacudida de la tierra. El término <<sismo>> es más común en Hispanoamérica, mientras que <<seísmo>> es más empleado en España.

Por otro lado, en el lenguaje común se habla de terremoto cuando el sismo ha causado víctimas o daños severos en las edificaciones y de temblor cuando el sismo no ha provocado daños.

¿Cómo se produce un sismo?

En primer lugar, cabe mencionar que la Tierra está compuesta de 4 capas básicas: la corteza terrestre (sólida), el manto (caliente y viscoso), un núcleo exterior (líquido) y un núcleo interior (sólido).

La litosfera está formada por la corteza terrestre y la capa superior firme del manto, y está compuesta por una docena de placas (placas tectónicas) que están en continuo movimiento al desplazarse sobre la capa viscosa, que resbala, del manto.

Las placas tectónicas se están acomodando en un proceso lento desde hace millones de años y han ido dando la forma con la que conocemos actualmente a la superficie de nuestro planeta, dando lugar a los continentes y los distintos accidentes geográficos en un proceso que todavía no ha terminado.

Lo más común es que estos movimientos sean lentos e imperceptibles, pero en algunos casos se producen choques entre placas, viéndose dificultado su desplazamiento. Entonces una placa comienza a desplazarse sobre o bajo la otra originando lentos cambios en la topografía. Pero, si se impide el desplazamiento, llegará el momento en que la energía de tensión que se va acumulando se libere, de manera que una de las placas se desplazará bruscamente contra la otra rompiéndola o desplazándola, liberándose una cantidad variable de energía que origina el sismo o terremoto.

Las zonas en las que las placas ejercen esta fuerza entre ellas se denominan fallas y son los puntos en que con más probabilidad pueden darse fenómenos sísmicos. El movimiento de las placas tectónicas también produce desplazamientos de las fallas.

Por tanto, los sismos se generan, mayoritariamente, por la actividad tectónica (terremotos tectónicos). No obstante, existen otras causas naturales que pueden desencadenar terremotos, aunque son menos comunes y, en general, de menor intensidad:

• Terremotos volcánicos. Un volcán en proceso de erupción lleva asociado una actividad subterránea en forma de fraccionamiento de rocas que puede originar sismos. Además, las erupciones muy violentas pueden provocar grandes sacudidas.

• Terremotos de colapso. Asociados a desplazamientos bruscos de masas de roca o tierra. Aquí se incluyen los terremotos generados por deslizamientos de laderas o por hundimientos provocados por acción erosiva de las aguas subterráneas. Son

• Terremotos por impacto de meteoritos. Son los menos frecuentes, aunque a lo largo de la historia la Tierra ha sufrido algunos sismos ocasionados por la sacudida que provoca el impacto de un meteorito.

Tipos de sismos tectónicos

Centrándonos exclusivamente en los sismos generados por la actividad tectónica, podemos diferenciar los siguientes tipos, en función del contexto en el que ocurren:

• Sismos interplaca. Se producen en el límite entre dos placas tectónicas. Se produce un movimiento relativo de ambas cuando la presión ejercida en la zona de contacto entre ellas supera al acoplamiento mecánico que impide su movimiento. Más del 90% de la energía sísmica liberada corresponde a sismos de este tipo. También se conocen como terremotos de subducción.

• Sismos intraplaca de profundidad intermedia y elevada. Se producen en el interior de una placa en vez de en el límite entre ellas. Las profundidades de estas fallas van desde 50 a 100 km, en la Zona de Benioff.

• Sismos superficiales. Son debidos a deformaciones que tienen lugar a poca profundidad dentro de una placa continental cuando convergen las placas tectónicas.

• Sismos del interior de una placa oceánica. Se dan en placas oceánicas como consecuencia de los esfuerzos y deformaciones a los que están sometidas.

• Sismos por falla transformante. Su origen son desplazamientos laterales de una placa con respecto a otra.

¿Qué es el foco y el epicentro de un sismo?

El foco o hipocentro hace referencia al lugar exacto en las profundidades en las que se ha originado el sismo. Se sitúa debajo de la superficie terrestre a una profundidad variable, desde escasos kilómetros hasta 700 km.

En función de la profundidad a la que aparezca el hipocentro, podemos diferenciar tres tipos de sismos:

• Superficiales. A una profundidad menor a 70 km. Son los más destructivos por su mayor impacto en la superficie. También son los más frecuentes.
• Intermedios. El foco se sitúa entre los 70 y los 300 km de profundidad.
• Profundos. Tienen su foco fuera del límite de la litosfera, a profundidades superiores a los 300 km. Normalmente son imperceptibles debido a su lejanía, y también menos frecuentes. A este tipo de sismos se les denomina batisismos.

Por su parte, el epicentro es la proyección del foco a nivel de tierra, es decir, el punto de la superficie terrestre situado en la vertical sobre el foco, donde el sismo alcanza su mayor intensidad. Sin embargo, las vibraciones de un terremoto se sienten y son detectables a cientos o hasta miles de kilómetros del epicentro.

Propagación de los sismos

El movimiento sísmico se propaga a través de ondas elásticas (similares a las del sonido) desde su origen. Son las ondas sísmicas, y podemos diferenciarlas en tres tipos:

• Ondas longitudinales, primarias o P. Se propagan por el interior de la Tierra a velocidades de 8 a 13 km/s en el mismo sentido que la vibración de las partículas, atravesando líquidos y sólidos. Son las primeras en registrarse.

• Ondas transversales, secundarias o S. Se propagan por el interior del planeta de forma más lenta que las anteriores (entre 4 y 8 km/h) y perpendicularmente respecto al sentido de vibración de las partículas. Atraviesan únicamente sólidos.

• Ondas superficiales. Resultan de la interacción de las ondas P y S a lo largo de la superficie terrestre. Se propagan desde el epicentro en todas direcciones a velocidades inferiores (menos de 4 km/h). Son las que más daños causan, y las últimas en registrarse.

Medición de los sismos

La energía de un terremoto viaja por el planeta en forma de unas vibraciones denominadas ondas sísmicas.

Para medir estas ondas, los científicos emplean unos instrumentos llamados sismógrafos. Éste registra en un papel la vibración de la Tierra producida por el sismo. Es lo que se denomina sismograma. Nos informa de la magnitud y la duración.

Se puede determinar el tiempo, la localización y la intensidad de un terremoto basándose en la información registrada por el sismógrafo. Este registro también da información sobre el tipo de rocas a través de las cuales pasaron las ondas sísmicas.

Por último, este instrumento registra dos tipos de ondas: las superficiales, que viajan a través de la superficie terrestre desde el epicentro y que producen la mayor vibración de ésta, y las centrales o corporales, que viajan a través de la Tierra desde el hipocentro.

¿Dónde son más comunes?

Las regiones del mundo más expuestas a los sismos son aquellas próximas a las grandes fallas. Las zonas más geológicamente activas del planeta corresponden a dos grandes alineaciones de miles de kilómetros de longitud y escasos kilómetros de ancho:

• Cinturón Circumpacífico (Cinturón de Fuego)

Rodea casi totalmente en océano Pacífico, incluyendo las costas occidentales de Sudamérica, Centroamérica y Norteamérica, toda la costa oriental del continente asiático y sus islas, llegando hasta Nueva Zelanda.

En esta región se libera entre el 80 y 90% de la energía sísmica anual de la Tierra, y se caracteriza por ser una zona de subducción (una placa se hunde debajo de otra).

El lecho del océano Pacífico reposa sobre varias placas tectónicas que están en permanente fricción y que van acumulando tensión. Cuando esa tensión se libera, origina sismos en los países del cinturón. Además, la zona concentra actividad volcánica constante.

En esta región se incluye la Falla de San Andrés, una falla continental que discurre entre California y el norte de México, y que ha provocado devastadores sismos a lo largo de la historia. Ejemplo de ello fue el terremoto de San Francisco de 1906, que dejó miles de fallecidos en esta ciudad.

• Cinturón Euroasiático-Melanésico (alpino-himalayo)

Se extiende desde el Atlántico, cruzando al Mediterráneo por el Estrecho de Gibraltar y llegando hasta Turquía, el Himalaya, y finalmente unirse con el Cinturón de Fuego en la región de Melanesia.

Esta inmensa falla se produce por las plataformas africana e india que se mueven hacia el norte rozando levemente la plataforma Euroasiática. 

La actividad sísmica es menor que en la región anterior, aunque a lo largo de la historia se han sucedido devastadores terremotos, como el ocurrido en China en 1976, en el que murieron alrededor de 650.000 personas. También fue la causante del terremoto y posterior tsunami de 2004 en el Océano Índico.

Hay regiones del planeta donde la actividad sísmica es casi nula o desconocida, lo que pone de manifiesto que el peligro representado por los sismos es muy grande en ciertas regiones y prácticamente nulo o insignificante en otras.

Estudiando la distribución de los hipocentros de distintos terremotos que han tenido lugar a lo largo de la historia, podemos dividir la superficie terrestre en tres zonas:

• Regiones sísmicas. Zonas con alta actividad sísmica. Coinciden con zonas limítrofes entre placas.
• Regiones penisísmicas. Se registran sismos débiles y con poca frecuencia.
• Regiones asísmicas. Zonas muy estables de la corteza terrestre en las que raramente se registran terremotos de pequeña intensidad.

En España se producen miles de temblores cada año, aunque apenas el 10% llegan a ser perceptibles. No obstante, a lo largo de la historia han ocurrido algunos sismos mortales.

Las zonas con mayor actividad sísmica corresponden a las provincias de Málaga, Granada, Almería y Murcia, por su cercanía a la falla entre la placa euroasiática y la placa africana.

Recientemente cabe destacar el terremoto de Lorca de 2011, de magnitud 5,2 y muy superficial, que dejó 9 fallecidos y numerosos daños materiales.

¿Se pueden predecir?

Los sismos son un fenómeno recurrente con un cierto periodo de retorno.

A medida que se va acumulando suficiente energía en un lugar determinado, ésta acabará liberándose irremediablemente mediante un nuevo sismo. Por ello, los eventos símicos ocurren periódicamente en las mismas regiones geográficas; a medida que pasa el tiempo en una región donde no ha ocurrido un temblor fuerte, mayor es la probabilidad de un nuevo sismo.

Actualmente no existe una técnica eficaz que permita predecir los sismos ni en los países más familiarizados y avanzados tecnológicamente como Estados Unidos o Japón. No obstante, los adelantos logrados y el conocimiento adquirido nos permiten aseverar que llegará pronto el día en que la posibilidad de anticipar la ocurrencia de un sismo sea una realidad cotidiana.

La mejor herramienta de la que se dispone hoy en día son los Sistemas de Alerta Sísmica Temprana (SAST). Son sistemas que avisan ante la ocurrencia de un terremoto destructor.

Se basan en que en los primeros segundos de la onda P (la primera generada) ya hay información suficiente para poder calcular su tamaño y capacidad destructora, por lo que se puede dar una alerta antes de la llegada de las ondas más destructoras a un emplazamiento más lejano. Este margen de tiempo que se consigue ganar es clave para poder tomar algunas decisiones que permitan reducir los daños del terremoto.

¿Qué son las réplicas y por qué se producen?

Las réplicas son movimientos sísmicos de menor intensidad que se producen en la misma zona en la que ha ocurrido previamente un sismo de mayor intensidad.

Esto ocurre porque la corteza terrestre se está reajustando en las inmediaciones de la falla que originó el sismo inicial.

Inicialmente, la frecuencia de ocurrencia es grande, pero decae gradualmente con el tiempo, pudiendo ocurrir desde minutos a días y semanas posteriores. Su número puede variar desde unas pocas hasta cientos de réplicas.

El factor clave para diferenciar entre una réplica y un nuevo sismo principal es que la magnitud de la primera debe ser menor que la del sismo principal que la precede. Si no es sí, sería un nuevo sismo principal.

Clasificación de los sismos en función de su magnitud

Se emplea la escala de Richter para clasificar los sismos en función de su magnitud. Es la manera más conocida y ampliamente usada para clasificar los sismos.

La escala de Richter está relacionada con la energía que se libera durante un temblor y se obtiene en forma numérica a partir de los registros obtenidos con los sismógrafos.

Es una escala que crece en forma potencial o semilogarítmica, de manera que cada punto de aumento en la escala puede significar un aumento de energía diez o más veces mayor.

Se obtienen los siguientes niveles en esta clasificación según su magnitud (entre 0 y 10):

• Menor a 2: Son micro terremotos. Imperceptibles, ocurren unos 8000 al día.

• Entre 2 y 2,9: Terremotos menores, generalmente imperceptibles. Unos 1000 al día.

• Entre 3 y 3,9: Terremotos menores pero que suelen percibirse. No suelen provocar daños. Unos 49.000 al año.

• Entre 4 y 4,9: Terremotos ligeros. Se sienten movimientos en las habitaciones, pero con daño poco probable. Unos 6200 por año.

• Entre 5 y 5,9: Terremotos moderados. Pueden ocasionar daños graves en edificios poco resistentes, leves en el resto. Unos 800 al año.

• Entre 6 y 6,9: Terremotos fuertes. Pueden llegar a destruir áreas pobladas en más de 100 km a la redonda. 120 al año.

• Entre 7 y 7,9: Terremotos mayores. Pueden ocasionar graves daños en zonas extensas. 18 por año.

• Entre 8 y 8,9: Terremotos épicos o cataclismos. Pueden causar graves daños en cientos de kilómetros a la redonda. Entre 1 y 3 al año.

• Entre 9 y 9,9: Devastadores en zonas de varios miles de kilómetros. Aproximadamente 1 o 2 cada 20 años.

• Más de 10. Terremotos legendarios o apocalípticos. Nunca se han registrado.

Obviamente, estos niveles deben tomarse con extrema precaución, ya que la intensidad y los efectos en la tierra no solo dependerán de la magnitud del sismo, sino también de la distancia del epicentro, la profundidad o la vulnerabilidad de la zona afectada.

Clasificación de los sismos en función de su intensidad

Otra forma de clasificar los sismos es según su intensidad a partir de la Escala de Mercalli.

Se trata de una escala de 12 grados desarrollada para evaluar la intensidad de los sismos a través de efectos y daños causados a distintas estructuras. Por tanto, la intensidad de un terremoto no está definida exclusivamente por su magnitud en la escala de Richter, sino que también se basa en sus consecuencias.

Así, por ejemplo, un terremoto de magnitud 5 en la escala de Richter tendrá un valor mucho más bajo en la escala de Mercalli en Japón que en Haití.

Efectos de los sismos

Según su magnitud e intensidad son muchas las consecuencias que pueden tener los sismos, desde simples vibraciones y caídas de objetos hasta pérdidas humanas. Cabe mencionar los siguientes:

• Ruptura del suelo. Aparecen numerosas grietas como consecuencia de las fuertes vibraciones
• Deslizamientos de tierra
• Incendios
• Inundaciones por ruptura de presas
• Tsunamis. Cuando un sismo tiene su epicentro en el mar (maremoto) puede desencadenar olas gigantes que se propagan en todas direcciones arrastrando gigantescas masas de agua y destrozando las costas a las que llegan.
• Impactos humanos. Son numerosos los terremotos que han ocasionado innumerables pérdidas humanas a lo largo de la historia. Se trata de uno de los fenómenos naturales más destructivos.

¿Qué son los terremotos inducidos?

Se denomina así a aquellos sismos, normalmente de muy baja magnitud, provocados como consecuencia de alguna actividad humana que altera el equilibrio de fuerzas en la corteza terrestre.

Las principales causas de estos sismos inducidos pueden ser la construcción de grandes embalses, el fracking o los ensayos de explosiones nucleares.

¿Sólo hay sismos en la Tierra?

«Terremoto» es el nombre que usamos para la actividad sísmica que se produce en la Tierra, pero la Tierra no es el único planeta con actividad sísmica.

Los científicos han medido temblores en la Luna, y ven indicios de actividad sísmica tanto en Marte, como en Venus, y en varios satélites de Júpiter.

El estudio de los temblores en Marte (“martemotos”) puede resultar muy útil para averiguar qué tipo de materiales se encuentran en el interior de Marte.