¿Qué es un sismo o terremoto?

Un sismo es la vibración de la Tierra producida por una rápida liberación de energía. Los terremotos se producen por el deslizamiento de la corteza terrestre a lo largo de una falla. La energía liberada irradia en todas las direcciones desde su origen, el foco o hipocentro, en forma de ondas. Estas ondas son similares a las producidas cuando se lanza una piedra en un estanque tranquilo. Así, como el impacto de la piedra genera las ondas en el agua, un terremoto genera ondas sísmicas que irradian a través de la Tierra.

¿Qué produce un terremoto?

La ocurrencia de los sismos está asociada al movimiento de las placas tectónicas que produce fricciones y deformaciones que acumulan gran cantidad de energía. Cuando esa energía acumulada supera el límite de deformación elástica de las rocas se produce la fractura de éstas, en forma súbita y violenta. Esa liberación brusca de energía se manifiesta principalmente mediante ondas sísmicas que se propagan por el interior de la Tierra y se perciben como una vibración; la fractura inicial es lo que se denomina terremoto o sismo.

Son fracturas que ocurren normalmente en estructuras geologicas, que pueden presentar desplazamiento en el plano vertical y/o en el plano horizontal. Algunas de ellas son muy grandes y pueden generar grandes terremotos. Un ejemplo es la falla de San Andrés. Otras son pequeñas y producen sólo terremotos pequeños, poco frecuentes.

Ondas Sísmicas

Las ondas sísmicas son ondas que se propagan hacia el exterior desde el foco o hipocentro de un evento sísmico. Hay dos tipos principales de ondas: las Ondas de Cuerpo u Ondas Internas (P y S), que son las que viajan por el interior de la Tierra, y las Ondas Superficiales, que se desplazan por la superficie terrestre.

Ondas de Cuerpo

Las ondas de cuerpo, se dividen en:

Ondas Primarias u Ondas P: Son ondas de presión que pueden atravesar materiales sólidos o líquidos. De todas las ondas sísmicas, son las de mayor velocidad. Su movimiento produce compresión y dilatación en la dirección de propagación de la onda.

Ondas Secundarias u Ondas S: Son ondas de corte o cizalla que viajan solamente por roca sólida. Son más lentas que las ondas P. Su movimiento produce una deformación temporal perpendicular a la dirección de propagación de la onda.

La diferencia de velocidad de las ondas P y S proporciona un método para localizar el epicentro de un movimiento telúrico. A mayor distancia de donde ocurrió el sismo, mayor diferencia hay entre el arribo de la onda P y el arribo de la onda S.

Ondas Superficiales

Las ondas superficiales se desplazan solamente en la superficie de la Tierra y son más lentas que las ondas de cuerpo. Sin embargo, por sus características, son las más destructivas y se dividen en:

Ondas Rayleigh: Denominadas así en honor al físico y matemático inglés Lord Rayleigh (John William Strutt), que en 1885 demostró teóricamente su existencia. Estas ondas resultan de una combinación particular entre los desplazamientos de las partículas debido a las ondas P y S. Las partículas se mueven en forma elipsoidal en el plano vertical que pasa por la dirección de propagación.

Ondas Love: Estas ondas toman el nombre del matemático británico A. E. H. Love, que en 1911 logró crear un modelo matemático de las mismas. Son ondas de cizalla, donde las partículas oscilan sólo en la dirección perpendicular al plano de propagación. La velocidad de las ondas Love es ligeramente superior a la velocidad de las ondas Rayleigh.

Intensidad y Magnitud

Los sismólogos históricamente han intentado obtener formas de caracterizar el tamaño de los sismos y han utilizado varios métodos para obtener dos medidas: la intensidad y la magnitud.

La primera que se utilizó fue la intensidad. La intensidad está relacionada con los efectos de un terremoto y depende de las condiciones del terreno, la vulnerabilidad de las construcciones y la distancia al epicentro. De las escalas de intensidad, la que aún se utiliza, con algunas modificaciones, es la desarrollada en 1902 por Giuseppe Mercalli. La escala de Mercalli Modificada (MM) es cerrada y tiene doce grados expresados en números romanos (I al XII). La escala tiene carácter subjetivo.

Sin embargo, para poder comparar sismos entre sí, era necesario contar con una medición que no variase de un lugar a otro del mundo. Así fue que se desarrollaron las escalas de magnitud. En 1935, Charles Richter desarrolló la primera escala de magnitud, la cual utilizaba los registros sísmicos para calcular las dimensiones relativas de los terremotos. La magnitud es una medida instrumental relacionada con la energía elástica liberada por el sismo, que se propaga como ondas sísmicas en el interior y en la superficie de la tierra. Esta medida es independiente de la distancia al hipocentro y al sitio de observación. La magnitud tiene un valor único, que se obtiene del análisis de los sismogramas.

En resumen, para un mismo terremoto la intensidad tendrá distintos valores, según el lugar donde se analicen los daños, mientras que la magnitud tendrá un solo valor.

Tipos de Magnitud

Actualmente existen numerosas distintas escalas de magnitud. El uso de estas escalas para caracterizar un temblor explica la diferencia en los resultados que entregan los distintos organismos.

Magnitud local (ML, originalmente Magnitud Richter): Se determina utilizando las ondas internas (ondas primarias P y secundarias S) captadas por los sismógrafos. Para el cálculo se utilizan las estaciones más cercanas al lugar donde se generó el temblor (a menos de 600 km). Esta es la magnitud que más rápidamente se puede estimar, porque el cálculo se realiza con las primeras ondas que arriban a cada estación. Este método pierde precisión a partir de una magnitud del orden de 6.

Magnitud de ondas internas (mb): similar a la ML pero, además, adiciona las estaciones sismológicas lejanas al hipocentro, utilizando el mayor número de estaciones posible. El cálculo también lo realiza utilizando las ondas P y S. Al considerar una mayor cantidad de mediciones, permite obtener un cálculo un poco más exacto.

Magnitud de momento (Mw): se determina a partir del momento sísmico, que es una cantidad proporcional al área de ruptura (i.e., al tamaño de la falla geológica que rompió) y al deslizamiento que ocurra en la falla. Su estimación es compleja y puede llevarse a cabo empleando diversos métodos y tipos de datos. En general, su cálculo requiere, por lo menos, de los primeros 15 minutos después de ocurrido el evento sísmico en el caso de que se empleen datos locales (escala nacional), pero puede requerir hasta 30 minutos si se emplean datos de estaciones lejanas (a escala mundial). Esta magnitud es la más robusta y no se satura, por lo que hoy en día es la más confiable y la más usada por las agencias dedicadas a la detección de sismos.

Otros parámetros usados en sismología

Tiempo de origen: Fecha, hora, minutos y segundo a la que ocurrió la ruptura que inició el evento sísmico. Generalmente, para evitar confusiòn de diferentes zonas horarias, el tiempo se registra en tiempo universal coordinado (UTC).

Profundidad del evento: la profundidad del evento es la distancia de la superficie al lugar donde comienza la ruptura o hipocentro. Usualmente, está dada en kilómetros.

Hipocentro o foco: Es el lugar del interior de la Tierra donde se originan las ondas sísmicas.

Epicentro: Es el punto de la superficie terrestre ubicado por encima del Hipocentro o foco.

Bibliografía

Centro Sismológico Nacional (s.f.). Sismología. Chile. Recuperado de: http://www.csn.uchile.cl/sismologia/grandes-terremotos-en-chile/

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Tarbuck, E. J., Lutgens, F. K., Tasa, D., & Cientficias, A. T. (2005). Ciencias de la tierra. Madrid: Pearson Educación.

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