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.
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