Qué son las ondas sísmicas y otras dudas frecuentes sobre sismos

Qué son las ondas sísmicas y otras dudas frecuentes sobre sismos

Al ocurrir un sismo, tres tipos básicos de ondas producen la sacudida que se siente y causa daños
Santiago Arau Pontones. Imagen tomada del Instagram @santiago_arau
Santiago Arau Pontones. Imagen tomada del Instagram @santiago_arau
Redacción I UN1ÓN | 19/10/2017 05:19

A un mes del sismo del 19 de septiembre 2017, la reconstrucción avanza en las entidades afectadas.

Los temblores o sismos son fenómenos naturales frecuentes en México; nuestro país cuenta con varias zonas de alta sismicidad.

Sobre los sismos hay muchos mitos y dudas; en redes sociales han circulado videos que buscan causar pánico, prediciendo un fuerte temblor. Todos esos videos que se comparten por redes son falsos: no hay manera de predecir un terremoto.

Te compartimos información del Sismológico Nacional y del Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred) que se explica qué son los sismos, cómo se originan los temblores, cómo se mide su intensidad, qué son las ondas sísmicas, entre otros aspectos.

  • 1. ¿Qué es un sismo?

Un sismo es un rompimiento repentino de las rocas en el interior de la Tierra. Esta liberación repentina de energía se propaga en forma de ondas que provocan el movimiento del terreno.

  • 2. ¿Qué son las ondas sísmicas?

La litosfera está dividida en varias placas, cuya velocidad de desplazamiento es del orden de varios centímetros por año.

En los límites entre placas, donde éstas hacen contacto, se generan fuerzas de fricción que impiden el desplazamiento de una respecto a la otra, generándose grandes esfuerzos en el material que las constituye. Si dichos esfuerzos sobrepasan la resistencia de la roca, o se vencen las fuerzas friccionantes, ocurre una ruptura violenta y la liberación repentina de la energía acumulada. Desde el foco (o hipocentro), ésta se irradia en forma de ondas que, a través del medio sólido de la Tierra, se propagan en todas direcciones. Se les conoce como ondas sísmicas.

  • 3. ¿Cómo se propagan las ondas sísmicas?

Al ocurrir un sismo, tres tipos básicos de ondas producen la sacudida que se siente y causa daños; sólo dos se propagan en todas direcciones en el interior de la Tierra; por ello se les denomina ondas internas. La más rápida de éstas es la onda primaria u onda P, cuya velocidad varía dependiendo del tipo de roca, entre 1,100 y 8,000 m/s.

La característica principal de esta onda es que alternadamente comprime y expande la roca, en la misma dirección de su trayectoria. Es capaz de propagarse a través de rocas (sólidos) y de líquidos; por ejemplo, el magma y los océanos. Además, se puede transmitir a través de la atmósfera; en ocasiones, personas y animales la perciben como un sonido grave y profundo.

La segunda onda, llamada secundaria u onda S, viaja a menor velocidad que la P (normalmente entre 500 y 4,400 m/s). Mientras se propaga, deforma el material lateralmente respecto de su trayectoria. Por esta razón no se transmite en fluidos (líquidos y gases).

Cuando ocurre un terremoto primero se siente, en un sitio a cierta distancia del epicentro, la onda P, con un efecto de retumbo que hace vibrar paredes y ventanas. Unos segundos después llega la onda S, con movimiento vertical de arriba hacia abajo -y viceversa- y de lado a lado, de tal manera que sacude la superficie del terreno vertical y horizontalmente. Este es el movimiento responsable del daño a las construcciones, en zonas cercanas al epicentro e incluso a distancias considerables.

El tercer tipo de ondas sísmicas es el de las llamadas ondas superficiales, cuya característica es propagarse por la parte más superficial de la corteza terrestre; a medida que la profundidad aumenta disminuye la amplitud de su movimiento. Las ondas superficiales generadas por el terremoto se pueden clasificar en dos grupos:

  • Ondas Love, llamadas así en honor de su descubridor, el físico A.E.H. Love, deforman las rocas similarmente a las ondas S, aunque únicamente en dirección horizontal.
  • Ondas Rayleigh, en honor de Lord Rayleigh, producen movimiento vertical, similar al de las olas marinas.

Las ondas superficiales viajan más despacio que las internas.

  • 4. ¿Cómo se origina un sismo?

La capa más superficial de la Tierra, denominada litósfera es una capa rígida compuesta por material que puede fracturarse al ejercer una fuerza sobre él y forma un rompecabezas llamado Placas Tectónicas. Estas placas viajan como "bloques de corcho en agua" sobre la Astenósfera, la cual es una capa visco-elástica donde el material fluye al ejercer una fuerza sobre él. Estos desplazamientos aleatorios de las placas son debidos a movimientos convectivos en la capa intermedia de la Tierra o manto, esto es, material caliente del interior de la Tierra sube a la superficie liberando calor interno, mientras que el material frío baja al interior. Este fenómeno provoca el movimiento de las placas y es justo en los límites entre placas, donde hacen contacto unas con otras, se generan fuerzas de fricción que mantienen atoradas dos placas adyacentes, produciendo grandes esfuerzos en los materiales. Cuando dichos esfuerzos sobrepasan la resistencia de la roca, o cuando se vence la fuerza de fricción, se produce la ruptura violenta y la liberación repentina de la energía acumulada, generándose así un temblor que radía dicha energía en forma de ondas que se propagan en todas direcciones a través del medio sólido de la Tierra.

  • 5. ¿Cómo se detecta un sismo?

Al propagarse la ondas sísmicas provocan el movimiento del suelo por donde pasan. Para registrar estos movimientos se utilizan equipos denominados sismógrafos o acelerógrafos, cuyo principio de operación, basado en la inercia de los cuerpos, consiste de una masa suspendida por un resorte que le permite permanecer en reposo por algunos instantes con respecto al movimiento del suelo. Si se sujeta a la masa suspendida un lápiz que pueda pintar en un papel pegado sobre un cilindro que gira a velocidad constante, se obtiene así un registro del movimiento del suelo o sismograma.

Los sismógrafos modernos utilizan este mismo principio de operación, solo que para su implementación utilizan componentes mecánicos y electrónicos para obtener una señal eléctrica proporcional al movimiento del suelo, la cual puede almacenarse en forma local o ser transmitida por algún medio de comunicación (teléfono, radio, satélite) hasta un centro de adquisición.

  • 6. ¿Cómo se mide la intensidad de un sismo?

La magnitud de un temblor está relacionada con la energía liberada en forma de ondas sísmicas que se propagan a través del suelo. Para calcular esta energía y determinar la magnitud de un temblor se realizan cálculos matemáticos basados en los registros obtenidos por los sismógrafos de diferentes estaciones. En estos registros o sismogramas se mide la amplitud máxima de la ondas y la distancia a la que se encuentra la estación del epicentro. Estos valores son introducidos a una fórmula, obteniendo así la magnitud.

  • 7. ¿Cuál es la diferencia entre la magnitud e intensidad de un sismo?

Son escalas para medir el tamaño o el impacto de un temblor. La escala de magnitud se obtiene de forma numérica a partir de registros obtenidos por sismógrafos y está relacionada con el tamaño y la energía liberada durante un temblor. La escala de intensidad se asigna en función a los daños o efectos causados al hombre y sus construcciones.

La magnitud de un temblor está relacionada con la energía liberada en forma de ondas sísmicas que se propagan a través del interior de la Tierra. Para calcular esta energía y determinar la magnitud de un temblor se realizan cálculos matemáticos basados en los registros obtenidos por los sismógrafos de diferentes estaciones. En estos registros o sismogramas se miden algunas características de las ondas y la distancia a la que se encuentra la estación del epicentro. Estos valores son introducidos a una fórmula, obteniendo así la magnitud.

Existen diferentes formas de medir la magnitud, esto quiere decir que existen diversas fórmulas matemáticas para calcularla. De hecho, actualmente ya no se usa la escala de Richter original, la cual es algo antigua y en su momento se hizo para ser utilizada con un tipo de sismómetro que ya no se usa y en otra región geográfica diferente a México.

Las magnitudes que usamos ahora son: La magnitud de coda Mc, la magnitud de energía Me, la magnitud de momento sísmico Mw, entre otras. Cada una de estas formas de calcular la magnitud tiene sus ventajas y sus limitaciones. Algunas son más rápidas de calcular pero menos precisas, otras son más precisas pero su cálculo necesita más tiempo; unas son más confiables para sismos pequeños, otras para sismos grandes. Esta es una de las razones por la cual, para algunos sismos, la magnitud preliminar -la primera que se reporta- a veces se cambia un tiempo después, cuando ya se pudieron realizar cálculos más precisos.

  • 8. ¿Cómo se mide la duración de un sismo?

Existen dos tipos de duración: la percibida por el ser humano y la duración instrumental. Los sismómetros son instrumentos altamente sensibles al movimiento del suelo, esto les permite detectar con suma precisión el instante mismo del inicio de un sismo, así como su terminación. El ser humano a diferencia del sismómetro, no tiene una percepción tan desarrollada en este sentido, en general sólo es capaz de percibir la parte más intensa del movimiento provocado por un sismo. Esto quiere decir que si ponemos juntos a una persona y a un sismómetro a medir la duración de un sismo, la persona reportará un tiempo de movimiento bastante menor al que reportará el sismómetro, debido a que la persona sólo "siente" la parte más intensa del movimiento del suelo, mientras que el sismómetro percibe hasta el movimiento más insignificante que se da justamente cuando el sismo se inicia y cuando termina. Vamos a poner un ejemplo. Para el sismo de Puerto Escondido del 30 de Septiembre de 1999, cuya magnitud fue 7.4 en la escala de Richter, la duración del mismo reportada por muchas personas en la Ciudad de México fue tan sólo de 40 segundos, sin embargo, la duración instrumental reportada por un sismómetro colocado en esta misma ciudad fue de 4 minutos con 32 segundos. Como pueden observar la diferencia entre lo que "sienten" las personas y lo que reporta el instrumento es considerable. Además, la duración de un sismo tanto instrumental como la percepción humana varia de un lugar a otro, y no es un valor fijo. Cuando ocurre un sismo, las personas que viven diferentes lugares no perciben la misma duración, reportar la duración de un sismo sin mencionar el lugar no tienen sentido alguno, este dato sería más fuente de confusión que de información, es por ello que la duración de un sismo no se reporta.

  • 9. Tipos de sismos: ¿oscilatorios y trepidatorios?

Un sismo contiene ambos tipos de movimiento en todo momento. Las ondas sísmicas se propagan en todas direcciones, provocando el movimiento del suelo tanto en forma horizontal como vertical. En los lugares cercanos al epicentro, la componente vertical del movimiento es mayor que las horizontales y se dice que el movimiento es trepidatorio. Sin embargo, al ir viajando, las componentes de las ondas sísmicas se atenuan y al llegar a un suelo blando, como el de la Ciudad de México, las componentes horizontales se amplifican y se dice que el movimiento es oscilatorio.

  • 10. ¿Se pueden predecir los sismos?

Hasta hoy, no existe una técnica que permita predecir los sismos. Ni los países como Estados Unidos y Japón cuya tecnología es muy avanzada, han sido capaces de desarrollar una técnica predictiva de temblores. Dado que vivimos en un país con gran actividad sísmica la única certeza que tenemos es que tiembla constantemente y que debemos estar preparados. Ante cualquier evento sísmico lo único que nos puede ayudar es la prevención.

  • 11. ¿Todos los sismos generan tsunamis?

Un tsunami son olas de varios metros de altura producidas por un sismo cuyo hipocentro tiene lugar bajo el océano. Estos sismos hacen que el suelo marino se desplace en forma vertical, lo que genera un desplazamiento violento del volumen de agua que se encuentra por encima de éste.

Por el contrario, los temblores de baja magnitud y los que producen desplazamientos de tipo horizontal en el piso oceánico no generan tsunamis.

  • 12. Sobre las réplicas de un sismo

Cuando ocurre un sismo de magnitud considerable, las rocas que se encuentran cerca de la zona de ruptura están sujetas a un reacomodo. Durante este proceso se genera una serie de sismos en esta zona conocidos como Réplicas, las cuales son de menor magnitud y pueden ocurrir minutos, días y hasta años después del evento principal. El número de estas réplicas puede variar desde unos cuantos sismos hasta cientos de eventos.

  • 13. Si los sismos no se pueden predecir, por qué se dice que habrá un gran terremoto en Guerrero.

Efectivamente, los sismos NO se pueden predecir. Lo que podemos saber es que hay zonas en México que tienen potencial de generar sismos grandes. 

En Guerrero se tiene algo que se conoce una brecha sísmica donde no ha habido sismos grandes, de magnitudes arriba de 7, en poco más de 100 años, lo que indica que es una zona que ha estado acumulando energía, la que se tiene que liberar a través de un sismo.

  • 14. Las catástrofes siempre ocurren en septiembre, ¿hay alguna estadística o dato que explique por qué?

Las catástrofes no siempre han sido en septiembre, esa es una percepción equivocada.

En junio de 1932 hubo un sismo de 8.2 grados Richter y el 15 de enero de 1931, hubo uno en Oaxaca.

Es decir, los sismos están distribuidos en el tiempo aleatoriamente, no hay mes ni día preferencial.

Con los sismos no tiene nada que ver con la época del año ni el clima ni el sol.

  • 15. ¿Son adecuadas las formas de construcción en México?

Después del sismo de 1985 se revisó el reglamento de construcción en la CDMX. Ese reglamento actualmente es adecuado, y está considerado para los sismos que vienen de la costa, cuya magnitud es arriba de 8. Pero hay un rezago en el país en cuanto reglamentos de construcción. 

Pero es muy importante hacer la diferencia entre un reglamento de construcción y la construcción misma.

Con información del Servicio Sismológico Nacional (SSN)

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