La escala de intensidad de Mercalli modificada ( MM , MMI o MCS ) mide los efectos de un terremoto en un lugar determinado, en contraste con la magnitud sísmica que se suele informar para un terremoto.
Las escalas de magnitud miden la fuerza o intensidad inherente de un terremoto, un evento que ocurre a mayor o menor profundidad. (La escala " M w " es ampliamente utilizada). La escala MM mide la intensidad del temblor, en cualquier lugar particular, sobre la superficie. Fue desarrollada a partir de la escala de intensidad de Mercalli de Giuseppe Mercalli de 1902.
Si bien el temblor que se produce en la superficie es causado por la energía sísmica liberada por un terremoto, los terremotos difieren en la cantidad de energía que irradian en forma de ondas sísmicas. También difieren en la profundidad a la que ocurren; los terremotos más profundos tienen menos interacción con la superficie, su energía se distribuye en un volumen mayor y la energía que llega a la superficie se distribuye en un área mayor. La intensidad del temblor es localizada. Generalmente disminuye con la distancia al epicentro del terremoto , pero puede amplificarse en cuencas sedimentarias y en ciertos tipos de suelos no consolidados.
Las escalas de intensidad categorizan la intensidad empíricamente, basándose en los efectos reportados por observadores no entrenados, y están adaptadas a los efectos que podrían observarse en una región particular. [1] Al no requerir mediciones instrumentales, son útiles para estimar la magnitud y ubicación de terremotos históricos (preinstrumentales): las mayores intensidades generalmente corresponden al área epicentral, y su grado y extensión (posiblemente aumentados por el conocimiento de las condiciones geológicas locales) pueden compararse con otros terremotos locales para estimar la magnitud.
El vulcanólogo italiano Giuseppe Mercalli formuló su primera escala de intensidad en 1883. [2] Tenía seis grados o categorías, ha sido descrita como "mera adaptación" de la escala Rossi-Forel , entonces estándar , de 10 grados, y ahora está "más o menos olvidada". [3] La segunda escala de Mercalli, publicada en 1902, también fue una adaptación de la escala Rossi-Forel, conservando los 10 grados y ampliando las descripciones de cada grado. [4] Esta versión "encontró el favor de los usuarios" y fue adoptada por la Oficina Central Italiana de Meteorología y Geodinámica. [5]
En 1904, Adolfo Cancani propuso añadir dos grados adicionales para terremotos muy fuertes, "catástrofe" y "enorme catástrofe", creando así una escala de 12 grados. [6] Al ser deficientes sus descripciones, August Heinrich Sieberg las amplió durante 1912 y 1923, e indicó una aceleración máxima del suelo para cada grado. [7] [8] Esto se conoció como la "escala Mercalli-Cancani, formulada por Sieberg", o la "escala Mercalli-Cancani-Sieberg", o simplemente "MCS", [8] y fue utilizada ampliamente en Europa y sigue en uso en Italia por el Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología (INGV). [9]
Cuando Harry O. Wood y Frank Neumann tradujeron esta versión al inglés en 1931 (junto con la modificación y condensación de las descripciones y la eliminación de los criterios de aceleración), la denominaron "escala de intensidad de Mercalli modificada de 1931" (MM31). [10] Algunos sismólogos denominan a esta versión "escala de Wood-Neumann". [8] Wood y Neumann también tenían una versión abreviada, con menos criterios para evaluar el grado de intensidad.
La escala Wood-Neumann fue revisada en 1956 por Charles Francis Richter y publicada en su influyente libro de texto Elementary Seismology . [11] Para no confundir esta escala de intensidad con la escala Richter que había desarrollado, propuso llamarla "escala Mercalli modificada de 1956" (MM56). [8]
En su compendio de 1993 sobre sismicidad histórica en los Estados Unidos, [12] Carl Stover y Jerry Coffman ignoraron la revisión de Richter y asignaron intensidades de acuerdo con su interpretación ligeramente modificada de la escala de Wood y Neumann de 1931, [a] creando efectivamente una versión nueva, pero en gran parte indocumentada, de la escala. [13]
La base por la cual el Servicio Geológico de los Estados Unidos (y otras agencias) asigna intensidades es nominalmente la MM31 de Wood y Neumann. Sin embargo, esto generalmente se interpreta con las modificaciones resumidas por Stover y Coffman porque en las décadas desde 1931, "algunos criterios son más confiables que otros como indicadores del nivel de temblor de tierra". [14] Además, los códigos y métodos de construcción han evolucionado, haciendo que gran parte del entorno construido sea más resistente; esto hace que una intensidad dada de temblor de tierra parezca más débil. [15] Además, algunos de los criterios originales de los grados más intensos (X y superiores), como rieles doblados, fisuras en el suelo, deslizamientos de tierra, etc., están "menos relacionados con el nivel de temblor de tierra que con la presencia de condiciones del suelo susceptibles a fallas espectaculares". [14]
Las categorías "catástrofe" y "enorme catástrofe" añadidas por Cancani (XI y XII) se utilizan con tan poca frecuencia que la práctica actual del USGS es fusionarlas en una única categoría "Extrema", abreviada como "X+". [16]
Los grados menores de la escala MMI generalmente describen la manera en que la gente siente el terremoto. Los números mayores de la escala se basan en el daño estructural observado.
Esta tabla muestra los MMI que normalmente se observan en lugares cercanos al epicentro del terremoto. [17]
La magnitud y la intensidad, aunque relacionadas, son conceptos muy diferentes. La magnitud es una función de la energía liberada por un terremoto, mientras que la intensidad es el grado de temblor experimentado en un punto de la superficie, y varía desde una intensidad máxima en o cerca del epicentro, hasta cero a distancia. Depende de muchos factores, incluyendo la profundidad del hipocentro , el terreno, la distancia desde el epicentro, si los estratos subyacentes allí amplifican el temblor de la superficie, y cualquier direccionalidad debido al mecanismo del terremoto. Por ejemplo, un terremoto de magnitud 7.0 en Salta , Argentina, en 2011, que fue de 576.8 km de profundidad, tuvo una intensidad máxima sentida de V, [19] mientras que un evento de magnitud 2.2 en Barrow in Furness , Inglaterra, en 1865, aproximadamente a 1 km de profundidad, tuvo una intensidad máxima sentida de VIII. [20]
La tabla pequeña es una guía aproximada de los grados de la escala MMI. [17] [21] Los colores y nombres descriptivos que se muestran aquí difieren de los utilizados en ciertos mapas de vibraciones en otros artículos.
Se han publicado docenas de ecuaciones de predicción de intensidad [22] para estimar la intensidad macrosísmica en una ubicación dada la magnitud, la distancia de la fuente al sitio y quizás otros parámetros (por ejemplo, las condiciones locales del sitio). Estas son similares a las ecuaciones de predicción del movimiento del suelo para la estimación de parámetros instrumentales de movimiento fuerte, como la aceleración máxima del suelo . Hay disponible un resumen de las ecuaciones de predicción de intensidad. [23] Dichas ecuaciones se pueden utilizar para estimar el peligro sísmico en términos de intensidad macrosísmica, que tiene la ventaja de estar relacionada más estrechamente con el riesgo sísmico que los parámetros instrumentales de movimiento fuerte. [24]
La escala MMI no está definida en términos de mediciones más rigurosas y objetivamente cuantificables, como la amplitud de las sacudidas, la frecuencia de las sacudidas, la velocidad máxima o la aceleración máxima. La mejor correlación entre las sacudidas percibidas por los seres humanos y los daños a los edificios es con la aceleración máxima en el caso de los eventos de menor intensidad y con la velocidad máxima en el caso de los eventos de mayor intensidad. [25]
Los efectos de un terremoto pueden variar mucho de un lugar a otro, por lo que se pueden medir muchos valores de MMI para el mismo terremoto. Estos valores se pueden visualizar mejor utilizando un mapa de contornos de igual intensidad, conocido como mapa isosísmico . Sin embargo, cada terremoto tiene una sola magnitud.