Que, si, cando, non

2011/06/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Geologia
• Geografia

O barco detívose nunha rúa da cidade, na cidade xaponesa de Ofunato, polo tsunami perseguido polo terremoto do 11 de marzo. Ed. : Matthew Bradley/DVID.

Una das maiores pretensións dos sismólogos é predicir cando se producirán os terremotos.

Do mesmo xeito que ao empuxar una peza de dominou caen todos os que están ao seu lado, o movemento da cortiza terrestre que se produce por un terremoto move as partes da superficie adxacente. Os que veñen detrás son de magnitude inferior ao primeiro terremoto e "poden ocorrer durante varios meses ata que se reestabilice todo o territorio", explica Arturo Apraiz, profesor de xeoloxía da UPV e experto en tectónica.

En Lorca, por exemplo, producíronse 50 réplicas tras o terremoto principal de magnitude 5,1. En Xapón, pola súa banda, só as réplicas de máis de 5 magnitudes da escala Ritcher supuxeron máis de cincocentos, segundo informou a Axencia de Meteorología local, até finais de abril. Cinco delas foron de máis de 7 magnitudes e setenta e cinco de máis de 6. Todas elas considéranse réplicas da primeira.

Máis aló da súa influencia nas seguintes partes da cortiza terrestre, durante a asemblea anual da Asociación Sismológica de Estados Unidos, en abril --é dicir, inmediatamente despois de Xapón- falouse de si ultimamente non se acendeu una serie de grandes terremotos. De feito, desde 1900 só sete terremotos foron superiores aos de magnitude 8,8, dos cales tres se produciron nos últimos seis anos: 2004 en Sumatra (Indonesia), 2010 en Chile e marzo anterior en Xapón.

Dous investigadores da Universidade de Texas e do Servizo de Xeoloxía de Estados Unidos (USGS) expuxeron a hipótese de que ao expandir a enerxía liberada nun gran terremoto na superficie da Terra, non se producirán outros grandes terremotos noutras zonas do mundo? Concluíron que non. Segundo a revista Nature Geoscience, "os grandes terremotos --de magnitude 7 - só teñen capacidade de producir terremotos a dous mil quilómetros de distancia. En concreto, a influencia pode chegar a unha distancia de dúas ou tres veces a lonxitude da área terrestre desestabilizada polo primeiro terremoto".

Aresta do Pacífico, zona activa

En calquera caso, a Terra non necesita estar nunha época de grandes terremotos para que en Indonesia, Chile e Xapón prodúzanse grandes terremotos. Todas estas rexións son por si mesmo un territorio geológicamente moi activo. Todas elas atópanse a beiras do Océano Pacífico, é dicir, no denominado anel de lume. Este é o nome que recibe o feito de que nesta rolda do Pacífico prodúcese a maior actividade volcánica e sísmica da Terra.

En toda a beira do océano Pacífico, as placas tectónicas están a achegarse. Por unha banda, a placa do Pacífico que subxace á maior parte do Océano Pacífico forma as zonas de subducción (intrusión), con placas de Australia-India, Filipinas, Eurasia e Norteamérica. Xapón, en concreto, atópase entre o tres últimos. Nos extremos occidentais do Océano Pacífico, pola súa banda, as placas Cocos e Naza forman zonas de subducción con placas continentais de bordo oceánico, é dicir, placas do Caribe e Sudamérica.

En todos os casos, dado que una das placas é suboceánica e a outra é subcontinental, e os subcontinentales son oito veces máis grosos que os suboceánicos, son os oceánicos os que penetran baixo os continentais. É un movemento no que as placas raramente avanzan e prodúcese un rozamiento enorme nos bordos. Pero ao non interromper o movemento das placas, a tensión vaise acumulando. Do mesmo xeito que ao tensar una goma elástica, a tensión non se pode acumular ilimitada. E entón, os crak, prodúcense fracturas e, con iso, un terremoto, xa que toda a enerxía acumulada libérase de forma instantánea.

"O tempo que pode durar ata que se libere a enerxía e a cantidade de tensión que pode acumular depende, entre outros factores, do tipo de material que a cortiza teña na zona e do número de fallas que teña --explica Apraiz -. É dicir, depende da rixidez do corpo que rompe: en xeral, canto máis ríxido e menos fracturas haxa no corpo, máis tensión acumúlase e, por tanto, máis terremotos. Pero a superficie terrestre é moi heteroxénea, polo que é difícil saber cantas tensións é capaz de acumular".

Vehículos de emerxencia atravesando Sukuiso. Ed. : Dylan Mc Cord/Armada Americana.

En Xapón, coincidindo co terremoto de 9ª magnitude, a tensión acumulada durante anos e anos provocou o desprazamento da illa cara ao leste de dous metros e medio. Así o anunciou o satélite Envisat da ESA. "Como a enerxía liberouse de súpeto, todo moveuse de súpeto. Podería suceder que en lugar dun terremoto de 9ª magnitude producísense miles de terremotos de 6ª magnitude, e entón moveuse tamén dous metros e medio, pero aos poucos", afirma Apraiz.

Predición de terremotos, cuestión estatística

Debido ao continuo movemento das placas tectónicas, pódese esperar que os terremotos se produzan periodicamente nun determinado territorio e que a magnitude destes terremotos non varíe demasiado. As predicións dos terremotos realízanse, na maioría dos casos, a partir de datos históricos. En Xapón, por exemplo, non se esperaba que se producisen talles terremotos.

Segundo explica o sismólogo Hiroo Kanamo, do Instituto de Tecnoloxía de California, "nos últimos séculos producíronse terremotos de aproximadamente 8 magnitudes nesta rexión. Nunca até 9". Tendo en conta que Ritcher é una escala logarítmica, pasar de 8 a 9 implica que a forza do terremoto sexa 30 veces maior.

O rexistro de sexismo xaponés foi descrito polo matemático Baron Dairoku Kikuchi no libro Recent Seismological Investigations in Japan publicado en 1904. Alí recolleu que había 2.000 terremotos rexistrados en toda a historia de Xapón e que o primeiro era do ano 416. Con todo, sinalou que a observación sistemática do terremoto comezou en 1875.

Facendo una aproximación estatística, e tendo en conta o tempo transcorrido desde o último terremoto, os científicos poden coñecer se a probabilidade de que se produza un terremoto nun determinado territorio é alta ou baixa e a magnitude aproximada que pode ter o terremoto de que se trate. Pero "é imposible predicir cando se producirá un terremoto na actualidade", explica José Luís Granxa, profesor de Geofísica da Universidade Complutense de Madrid.

Outros métodos de predición nos seus inicios

Se se producen terremotos periódicos é porque se acumula a tensión ata que non se pode manter máis durante ese tempo. Por tanto, a medida da tensión que se vai acumulando nas rocas en zonas con tendencia aos terremotos pode ser una forma máis precisa de predicir os terremotos. E niso empezaron os científicos, "sobre todo en Xapón e Estados Unidos, que son os países máis desenvolvidos os que máis terremotos sofren", sinalou Apraiz.

Con todo, son moi poucas as rexións que dispoñen deste tipo de medidores. Segundo USGS, "en Estados Unidos, só en fállaa de San Andrés pódense facer seguimentos e predicións".

Segundo explican na web de USGS, este sistema "permite saber cando as rocas chegan ao momento crítico debido ao movemento das placas". No entanto, a pesar de chegar a un punto crítico, Apraiz afirma que "a heteroxeneidade da superficie terrestre e os factores que condicionan a aparición ou non de terremotos é tan difícil determinar métodos científicos fiables paira predicir o momento do terremoto", engadiu. Na mesma liña van as palabras de José Luís Granxa: "Os ciclos sísmicos non son constantes e existen moitos parámetros e variables externas que non podemos controlar nin coñecemos. De feito, o noso coñecemento do interior da Terra é bastante limitado".

Exterminio do terremoto de 1906 en San Francisco, visto desde a rúa Sacramento. Ed. : Arnold Genthe.

Segundo explicou Apraiz, "o único modelo matemático bastante ben asentado é o que anuncia cando e canto vai ocorrer a violenta réplica que se produce tras un gran terremoto. Paira iso tamén é necesario un coñecemento exhaustivo da xeoloxía do territorio".

Fóra dos métodos mencionados, nalgún momento aparece que o comportamento dos animais pode predicir terremotos. Ou que propoña outros métodos de predición. Por exemplo, en 2009, en L'aquila (Italia), antes de que se producise un terremoto de magnitude 6,3, un técnico do Laboratorio Nacional Gran Sasso, Giampaolo Giuliani, disparou a alarma. Detectou as fluctuaciones do gas nobre radón a través de varios radómetros, que posteriormente foi un epicentro na zona e anunciou que en breve se ía a producir un terremoto.

A pesar de que o prognóstico realizado neste caso cumpriuse, Granxa considera que se trata dunha metodoloxía non contrastada e que non deu resultados definitivos, como puideron comprobar diferentes grupos de investigación americanos, xaponeses, chineses, etc. Acertar anunciando con este tipo de métodos non lle dá credibilidade, son só cuestións puntuais".

Predicións paira a prevención

Se os terremotos fosen predicibles con gran precisión, obteríase un método perfecto paira evitar mortes. "Hai moito interese e quen logre un bo método de predición merecería o premio Nobel --di Apraizek-. É un campo de investigación de primeira orde porque salvaría vidas, prevería grandes destrucións, etc.".

Con todo, cos métodos actuais, "o único que se pode facer é a prevención", recoñeceu. Así o fan en países como Xapón, onde constrúen as súas casas paira manterse en pé ante os movementos dos terremotos, protexen ao máximo á industria, etc. De feito, Xapón é, segundo Granxa, "o país mellor preparado ante o terremoto. Se o tsunami non coincidise co terremoto, habería poucos danos nas infraestruturas e moi poucas persoas afectadas".

Por tanto, "as predicións serven paira tomar medidas preventivas e saber que o terremoto ocorrerá algunha vez, pero non se pode facer un plan de evacuación; non podes deixar un territorio baleiro durante anos, esperando que se produza o terremoto", explica Apraiz.

Neste momento atópanse en California na zona de fállaa de San Andrés. The Big One é o nome que deron os expertos ao terremoto que está a piques de suceder. Estatisticamente é o momento de que se repita o gran terremoto que se produciu en 1906, que historicamente se produciu cada cen anos. Con todo, segundo Apraiz, "pode ser agora ou dentro de corenta anos. E é que temos un rexistro de tempo moi curto; se tivésemos un rexistro de terremotos dos últimos 5.000 anos, poderiamos facer aproximacións máis precisas. Ademais, a escala xeolóxica, o intervalo de corenta anos é una brecha. Entón, que é o que hai que facer nesta situación? Despoblar a San Francisco? Até cando? E si non hai terremotos? Xa sabes que será por fin, pero non hai prazos e poden pasar anos paira cando se cumpra o anunciado".

Fóra dos límites converxentes, terremotos máis débiles

Todos os movementos de placas provocan terremotos, pero non son iguais os que se producen nuns e outros. En xeral, canto maior é o rozamiento entre placas, maiores son os terremotos.

Os maiores terremotos prodúcense en zonas nas que se produce a subducción como consecuencia da converxencia de placas, como na beira do Océano Pacífico. Nos océanos, con todo, ocorre o contrario, é dicir, que as placas se separan entre si por diverxencia. Entre as placas salguen o material fundido do manto da Terra e os océanos van crecendo. Fórmanse cristas oceánicas en zonas de expansión.

(Foto: Imaxe: USGS.)

As cristas principais de todos os océanos forman una zona elevada case continua. Ten una lonxitude total aproximada de 60.000 quilómetros e una anchura de 1.000-3.000 quilómetros. Partindo da crista central do Océano Atlántico, atravesa o océano de norte a sur; cara ao leste, atópanse as dúas cristas do Océano Índico (suroeste e sueste), despois de Australia-Antártida, a crista do Pacífico Antártico, que termina na crista oriental do Pacífico. O último extremo de leste penacho culmina no Golfo de California, preto de fállaa de San Andrés.

Fállaa de San Andrés é o exemplo máis coñecido do terceiro tipo de movemento entre placas tectónicas. Non zonas de converxencia nin de diverxencia, onde as placas teñen movemento horizontal: A placa do Pacífico fregase" contra a norteamericana, que se move cara ao norte. O terremoto de Lorca tamén se debe a unha falla que se move deste tipo.

Os terremotos, ferramenta paira coñecer o interior da Terra

Á marxe da devastadora forza dos terremotos, Arturo Apraiz, profesor de xeoloxía e experto en tectónica da UPV, sinala que son "moi útiles" paira os científicos. Entre outras cousas, "coñecemos o interior da Terra grazas ás ondas sísmicas dos terremotos", afirma. Estas ondas sísmicas teñen distinta velocidade dependendo da densidade do material que atravesan. Canto maior sexa a densidade, máis rápido atravesarán os materiais. Os investigadores, analizando a velocidade destas ondas sísmicas e o tempo que tardan en chegar dun punto a outro, descubriron o interior da Terra.

Cando se producen terremotos, as ondas sísmicas propáganse en tres dimensións. Ao lanzar un guijarro ao auga a enerxía expándese en dúas dimensións, pero en tres. As ondas que salguen do foco do terremoto son de dous tipos: Ondas P e S (primarias e secundarias). As ondas P móvense en forma de peiraos, estirándoas e contraéndoas, polo que actúan na mesma dirección que a propagación ondulatoria. As ondas S, do mesmo xeito que ao axitar una corda de arriba a abaixo, oscilan como as ondas convencionais. Debido aos movementos de cada un, as ondas P avanzan máis rápido que as ondas S (por iso son primarias), sendo a velocidade das primeiras 2,7 veces a das segundas.

Se a composición do conxunto da terra fose a mesma, as ondas sísmicas comportaríanse da mesma maneira que calquera outra onda en calquera outro medio, e, entre outras cousas, a medida que se avanza irían perdendo velocidade e forza. Con todo, cando se producen terremotos, obsérvase que as ondas que chegan máis lonxe aceléranse. O primeiro investigador que se apropiou diso foi o croata Andrija Mohorovicic. El mediu que as ondas P que chegaban a máis de 200 quilómetros tiñan maior velocidade que as que chegaban por baixo. Á vista diso, concluíu que as ondas P atravesan un medio que aumenta a súa velocidade, polo que se trata dun medio de maior densidade.

(Foto: © iStockphoto.com/FURCHIN)

En 1909 definiu o primeiro límite de capa da Terra, que separa a superficie terrestre do manto. Hoxe sabemos que o manto ten dous partes. O máis próximo á cortiza terrestre é o sólido, que xunto coa superficie forma a Litosfera, é dicir, o conxunto de placas tectónicas. O outro, a uns 100-200 quilómetros, ten a "textura dunha plastilina moi branda", explica Apraiz.

O sismólogo Beno Gutenberg descubriu, en 1914, que o núcleo está máis aló do manto terrestre e o núcleo é líquido. Baseouse nunha diferenza entre as ondas P e S: A diferenza das ondas P, as ondas S non poden atravesar ningún medio líquido.

Gutenberg descubriu que as ondas S non chegan até a antípoda do lugar do terremoto. Así que deduciu que hai una capa líquida que non podía atravesar.