Laboratorio
de Ingeniería Sísmica INII-UCR
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Predicción de Terremotos
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El Dr. Hiroo Kanamori es uno de
los sismólogos más destacados del mundo. En un artículo
titulado"Predicción Sísmica: Un resumen" (Earthquake Prediction: An
overview) del 2003, se refirió a los aspectos más importantes y al
estado del arte de la investigación en cuanto a la predicción de
terremotos se refiere. Este es un breve resumen de los aspectos más
importantes de ese artículo, en el que tratamos de abordar este tema
tan interesante y a la vez controversial.
La predicción sísmica es importante porque:
- Permite preparar los servicios de emergencia.
- El gobierno puede emitir alertas a la población
- Los habitantes pueden buscar un lugar seguro
- Se cerrarían tuberías de gas o combustible y de esta forma se
evitarían incendios.
Toda predicción sísmica debe incluir:
- Intervalo de tiempo definido
- Lugar definido
- Magnitud del evento
- Nivel de confianza del pronóstico
- Propuesta de las indicaciones en caso de ocurrir el sismo.
- Estimación del grado de incertidumbre del pronóstico.
Según sea el intervalo de tiempo, se pueden presentar los siguientes
plazos:
- Inmediato: 0 a 20 segundos
- Corto: Horas a semanas
- Intermedio: 10 a 30 años
- Largo: Más de 30 años
La predicción a largo plazo es una de las más usadas. Se basa en la
teoría del rebote elástico que supone que durante largos intervalos de
tiempo, el esfuerzo a ambos lados de una falla va incrementándose hasta
que esta se rompe y se genera un terremoto. El esfuerzo entonces se
libera y se empieza nuevamente a acumular, de manera que en el futuro
se vuelve generar un nuevo sismo en el mismo lugar.
Figura 1. Según la teoría del
rebote elástico, los esfuerzos se concentran a ambos lados de la falla
durante mucho tiempo, al cabo del cual esta llega a romperse generando
un terremoto.
Existen tres métodos para la predicción de terremotos a largo plazo:
1. Método de la brecha
sísmica
Este método supone que, a lo largo de las zonas de contacto entre las
placas tectónicas donde no han ocurrido sismos fuertes durante mucho
tiempo y el nivel de sismicidad de eventos pequeños es bajo, es un
sitio donde la energía se está acumulando y que podría liberarse en
forma de un terremoto.
Figura 2. Proyección de eventos
sísmicos sobre la falla de San Andrés. En la parte de arriba se
muestran los "gaps" o brechas de San Francisco, Loma Prieta y
Parkfield. La parte de abajo muestra la sismicidad luego de ocurrido el
sismo de Loma Prieta en 1989. El mismo sucede en una zona donde la
sismicidad era baja (había un "gap" o brecha) comparada con las zonas
vecinas.
El ejemplo más famoso es el de Parkfield, en California, Estados
Unidos. Ahí se había notado que los sismos parecían sucederse con un
intervalo de unos 22 años aproximadamente. Un sismo de magnitud de
aproximadamente 6.0 ocurría en los años 1857, 1881, 1901, 1922, 1934 y
1966. Se esperaba que el próximo ocurriera a más tardar en 1993. De
hecho, los científicos habían calculado que existía una probabilidad de
90 a 95% de que un sismo similar ocurriera entre 1985 y 1993. Sin
embargo, el terremoto no ocurrió sino hasta el año 2004.
Figura 3. Proyección del año en
que debía ocurrir el sismo de Parkfield. Se esperaba que a más tardar
el sismo ocurriera en 1993 porque otros eventos similares sucedían en
forma muy regular en la misma zona durante muchos años.
2. Método de la transferencia de
esfuerzos
Cuando ocurre un terremoto grande, los esfuerzos de la falla que lo
origina se liberan pero tienden a concentrarse en las zonas cercanas
que, si existen fallas activas, pueden generar a su vez otro sismo en
cuestión de décadas.
El ejemplo más notorio es el de un terremoto en 1992 de magnitud 7.3
que ocurrió en Landers, California. Horas después, un sismo de
magnitud 6.3 (Big Bear) sucedió en un sistema de fallas cercanas a ese
sismo. El evento de 6.3 fue producido por el cambio en los esfuerzos
que se generaron cuando rompió la falla del evento mayor.
En la siguiente figura se ve la distribución de los esfuerzos luego del
sismo de 7.3 en Landers. Las partes rojas son las zonas donde se
acumuló la energía sísmica.
Figura 4a. Distribución de
esfuerzos luego del sismo de Landers. El sismo de Big Bear ocurriría en
la zona grande roja del lado izquierdo.
Figura 4b. Distribución de
esfuerzos luego de ocurrido el sismo de Big Bear. Observen como el
patrón cambió.
3. Método de cambios en los
patrones de sismicidad
Estos consisten en observar cambios anómalos en la sismicidad normal de
un área. Por ejemplo, puede suceder que no se registren sismos durante
muchísimo tiempo y que esto sea indicativo de que un terremoto está a
punto de ocurrir. Por otro lado, también se ha observado que algunas
veces más bien empiezan a ocurrir muchos sismos donde no eran
frecuentes, hasta que se produce un sismo grande.
Predicción a corto plazo
En cuanto a la predicción a corto plazo, esta debe brindar el lugar, la
fecha y la magnitud del evento. Este tipo de predicción es el más
difícil porque generalmente está asociada a un grado alto de
incertidumbre. Existen múltiples factores que se han tratado de
relacionar con la ocurrencia de un terremoto para tratar de encontrar
una clave en la predicción. Dentro de los más populares están los
cambios de potencial eléctrico, variación química del agua subterránea,
cambios en la profundidad de los pozos de agua, niveles de gas radón
liberado a la atmósfera cerca de una falla e incluso comportamiento
animal extraño.
La predicción más espectacular tuvo lugar en 1975 en ciudad de Haicheng
en China. El 1 de febrero de 1975 comenzó a detectarse una oleada de
sismos que continuó dos días más al tiempo que se observaron cambios en
diversos parámetros físicos como el nivel de agua de los pozos. Como la
actividad se incrementaba, se tomó la decisión de evacuar a las
personas de la ciudad y el 4 de febrero ocurrió un fuerte terremoto de
magnitud 7.3.
Conclusiones
El tema de la predicción sísmica en Costa Rica, no ha sido menos
importante. Viendo la complejidad de los sismos y
comprendiendo que hasta los países más desarrollados tecnológicamente
no han podido predecirlos, es importante que nosotros tomemos
conciencia que estamos expuestos a un fenómeno muy importante y que
este
puede suceder en cualquier lugar y en cualquier momento.
Por ejemplo, hasta 1991 la costa Caribe de Costa Rica era relativamente
segura desde el punto de vista
sísmico, ya que los terremotos fuertes ocurrían solo en el Pacífico.
Sin
embargo, nos sorprendió a todos con la ocurrencia del terremoto del 22
de abril que, dicho sea de paso, fue el más fuerte ocurrido en el mundo
entero durante ese año. Nadie esperaba que algo así sucediera ya que la
atención se había centrado en un segmento del Pacífico Norte de nuestro
país.
Podríamos incluso citar el reciente caso del terremoto de Japón del 11
de marzo del 2011. El sismo de 9.0 tomó por sorpresa a los
japoneses que más bien esperaban que ocurriera un sismo de
aproximadamente magnitud 8.0 en la zona sur del país, conocida como
Nankai. La zona norte, aunque presentaba sismicidad "normal", se
pensaba que podría algún día romper con un sismo de quizás 8.0, pero no
este año, sino en el futuro. Tampoco se pensaba que la magnitud del
evento pudiera ser de 9.0 que es 30 veces más grande que uno de 8.0
desde el punto de vista de la liberación de la energía. Todo esto
sustentado por años de estudio e investigaciones realizadas por los más
prestigiosos sismólogos japoneses.
Figura 5. Comparación de Costa
Rica con Japón a una misma escala. Cada punto rojo representa una
réplica del sismo del 11 de marzo del 2011 ocurrido en Japón. La zona
en azul, una aproximación del área de ruptura que produjo ese sismo.
Esto muestra que, de ocurrir un sismo similar en centroamérica, el área
de ruptura sería mucho más grande que todo Costa Rica.
Con todo esto queremos demostrar que en vez de preocuparnos en Costa
Rica por saber el día, lugar y
hora exacto de la ocurrencia de un sismo fuerte, deberíamos unir
esfuerzos en prepararnos para cuando esto suceda desde la prevención,
ya que todo nuestro país está expuesto a la
ocurrencia de un terremoto en cualquier momento. Muy distinto
sería todo si tomáramos las cosas con mayor responsabilidad y
edificáramos estructuras seguras o construyéramos en zonas poco
suceptibles a deslizamientos.
El adecuado manejo de la información ante un eventual terremoto, no
puede ser tomado a la ligera, mucho menos con la gran cantidad de
información (acertada o errónea) que circula en la actualidad. Existen
muchos métodos de predicción, algunos tienen más aciertos que otros,
sin embargo, todos poseen sus grados de incertidumbre y ninguno de
ellos es infalible ni podrá ser 100% seguro. Un aviso de
terremoto que circule por la red, debe ser manejado siempre por los
encargados de la seguridad ciudadana, como en este caso sería la
Comisión Nacional de Emergencias. La comisión tiene la obligación
de asesorarse oportunamente para tener criterio técnico y dar o no
credibilidad a esos hechos.
Si la CNE no avala de primera entrada un método en especial, es porque
como ente responsable, necesita saber entre otras cosas lo siguente:
-¿El método ha sido sometido a la comunidad científica? ¿Se ha
presentado en conferencias y simposios?
-¿Existen publicaciones científicas que demuestren la veracidad del
método?
-¿Se han hecho análisis de incertidumbre de la información?
-¿Las predicciones cumplen con informar del lugar, tiempo y magnitud
del evento?
-¿Cuál es la calidad de los datos que se usan?
-¿Qué instrumentación se ha utilizado?
-¿Existe información técnica que sustente las predicciones?
-¿Quienes son los autores?
-¿Cuál es la trayectoria de investigación de los desarrolladores, su
especialidad?
-¿Están los autores respaldados por una universidad o instituto de
investigación?
-¿Qué contactos tienen los desarrolladores con la comunidad sismológica?
Si la CNE no actuara de esa manera, cualquier aviso de terremoto,
aunque fuera difundido por medios de comunicación masiva, no harían más
que entorpecer el trabajo de los oficiales y crear pánico en la
población. Es importantísimo tener claro el origen de la información y
más aún que esta haya sido evaluada por la comunidad científica a todo
nivel, porque se está tratando un tema muy delicado, que puede traer
serias consecuencias a la sociedad civil. Todo método o procedimiento
que intente predecir algún fenómeno natural, DEBE estar debidamente
sustentado, hecho por personal académicamente preparado en el campo
respectivo y debe ser transparente desde todo punto de vista. El solo
hecho de que se pronostique un terremoto sin que se demuestre el
procedimiento seguido, pierde toda validés desde el punto de vista
científico y más bien se convierte en algo semejante a la clarividencia.
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Referencias:
Kanamori, Hiroo (2003). Earthquake
prediction: An overview. International Handbook of Earthquake and
Engineering Seismology. 81B. International Association of Seismology
& Physics of the Earth's Interior. pp. 1205-1216.
http://www.youtube.com/watch?v=3bA88qY6I8o
http://en.wikipedia.org/wiki/Parkfield_earthquake
http://en.wikipedia.org/wiki/1992_Landers_earthquake
http://edu.jccm.es/ies/lorenzohervasypanduro/index.php?option=com_content&view=article&id=131:
prediccion-sismica&catid=23:biologia&Itemid=41
http://www.ssn.unam.mx/website/jsp/Prediccion/cinna.jsp
http://exobiologia.8m.com/Articulos/Terremotos_prediccion.html
http://sepwww.stanford.edu/oldsep/joe/fault_images/lpgap.html
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