Un terremoto -también llamado terremoto , temblor o temblor- es la sacudida de la superficie de la Tierra resultante de una liberación repentina de energía en la litosfera que crea ondas sísmicas . Los terremotos pueden variar en intensidad , desde aquellos que son tan débiles que no se pueden sentir, hasta aquellos lo suficientemente violentos como para impulsar objetos y personas por el aire, dañar infraestructuras críticas y causar destrucción en ciudades enteras. La actividad sísmica de un área es la frecuencia, tipo y tamaño de los terremotos experimentados durante un tiempo determinado. La sismicidad en un lugar particular de la Tierra es la tasa promedio de liberación de energía sísmica por unidad de volumen. La palabra temblor también se utiliza para el estruendo sísmico no sísmico .
En la superficie de la Tierra, los terremotos se manifiestan sacudiendo y desplazando o alterando el suelo. Cuando el epicentro de un gran terremoto se sitúa mar adentro, el fondo marino puede desplazarse lo suficiente como para provocar un tsunami . Los terremotos también pueden provocar deslizamientos de tierra .
En su sentido más general, la palabra terremoto se utiliza para describir cualquier evento sísmico, ya sea natural o causado por el hombre, que genera ondas sísmicas. Los terremotos son causados principalmente por la ruptura de fallas geológicas pero también por otros eventos como actividad volcánica, deslizamientos de tierra, explosiones de minas, fracking y pruebas nucleares . El punto de ruptura inicial de un terremoto se llama hipocentro o foco. El epicentro es el punto al nivel del suelo directamente encima del hipocentro.
Un terremoto es el temblor de la superficie de la Tierra resultante de una liberación repentina de energía en la litosfera que crea ondas sísmicas . Los terremotos también pueden denominarse terremotos , temblores o temblores . La palabra temblor también se utiliza para el estruendo sísmico no sísmico .
En su sentido más general, la palabra terremoto se utiliza para describir cualquier evento sísmico, ya sea natural o causado por el hombre, que genera ondas sísmicas. Los terremotos son causados principalmente por la ruptura de fallas geológicas pero también por otros eventos como actividad volcánica, deslizamientos de tierra, explosiones de minas, fracking y pruebas nucleares . El punto de ruptura inicial de un terremoto se llama hipocentro o foco. El epicentro es el punto al nivel del suelo directamente encima del hipocentro.
La actividad sísmica de un área es la frecuencia, tipo y tamaño de los terremotos experimentados durante un tiempo determinado. La sismicidad en un lugar particular de la Tierra es la tasa promedio de liberación de energía sísmica por unidad de volumen.
Uno de los terremotos más devastadores de la historia registrada fue el terremoto de Shaanxi de 1556 , que ocurrió el 23 de enero de 1556 en Shaanxi , China. Más de 830.000 personas murieron. [2] La mayoría de las casas en el área eran yaodongs —viviendas excavadas en las laderas de loess— y muchas víctimas murieron cuando estas estructuras colapsaron. El terremoto de Tangshan de 1976 , que mató a entre 240.000 y 655.000 personas, fue el más mortífero del siglo XX. [3]
El terremoto de Chile de 1960 es el terremoto más grande que se haya medido en un sismógrafo, alcanzando una magnitud de 9,5 el 22 de mayo de 1960. [4] [5] Su epicentro estuvo cerca de Cañete, Chile. La energía liberada fue aproximadamente el doble que la del siguiente terremoto más poderoso, el terremoto del Viernes Santo (27 de marzo de 1964), que tuvo su epicentro en Prince William Sound , Alaska. [6] [7] Los diez terremotos más grandes registrados han sido todos terremotos de megaempuje ; sin embargo, de estos diez, sólo el terremoto del Océano Índico de 2004 es simultáneamente uno de los terremotos más mortíferos de la historia.
Los terremotos que causaron la mayor pérdida de vidas, aunque poderosos, fueron mortales debido a su proximidad a áreas densamente pobladas o al océano, donde los terremotos a menudo crean tsunamis que pueden devastar comunidades a miles de kilómetros de distancia. Las regiones con mayor riesgo de sufrir grandes pérdidas de vidas incluyen aquellas donde los terremotos son relativamente raros pero poderosos, y las regiones pobres con códigos de construcción sísmicos laxos, no aplicados o inexistentes.
Los terremotos tectónicos ocurren en cualquier lugar de la Tierra donde haya suficiente energía de deformación elástica almacenada para impulsar la propagación de fracturas a lo largo de un plano de falla . Los lados de una falla se mueven entre sí de manera suave y asísmica sólo si no hay irregularidades o asperezas a lo largo de la superficie de la falla que aumenten la resistencia a la fricción. La mayoría de las superficies de falla tienen tales asperezas, lo que conduce a una forma de comportamiento de adherencia y deslizamiento . Una vez que la falla se ha bloqueado, el movimiento relativo continuo entre las placas conduce a un aumento de la tensión y, por lo tanto, a la energía de deformación almacenada en el volumen alrededor de la superficie de la falla. Esto continúa hasta que la tensión ha aumentado lo suficiente como para romper la aspereza, permitiendo repentinamente deslizarse sobre la parte bloqueada de la falla, liberando la energía almacenada . [8] Esta energía se libera como una combinación de ondas sísmicas de deformación elástica irradiadas , [9] calentamiento por fricción de la superficie de la falla y agrietamiento de la roca, provocando así un terremoto. Este proceso de acumulación gradual de deformaciones y tensiones interrumpido por fallas sísmicas repentinas ocasionales se conoce como teoría del rebote elástico . Se estima que sólo el 10 por ciento o menos de la energía total de un terremoto se irradia como energía sísmica. La mayor parte de la energía del terremoto se utiliza para impulsar el crecimiento de la fractura del terremoto o se convierte en calor generado por la fricción. Por lo tanto, los terremotos reducen la energía potencial elástica disponible de la Tierra y aumentan su temperatura, aunque estos cambios son insignificantes en comparación con el flujo conductivo y convectivo de calor que sale del interior profundo de la Tierra. [10]
Hay tres tipos principales de fallas, y todas ellas pueden causar un terremoto entre placas : normal, inversa (de empuje) y de rumbo. Las fallas normales y inversas son ejemplos de buzamiento-deslizamiento, donde el desplazamiento a lo largo de la falla es en la dirección del buzamiento y donde el movimiento sobre ellas involucra un componente vertical. Muchos terremotos son causados por movimientos en fallas que tienen componentes tanto de buzamiento como de rumbo; esto se conoce como deslizamiento oblicuo. La parte superior y frágil de la corteza terrestre y las frías losas de las placas tectónicas que descienden hacia el manto caliente son las únicas partes de nuestro planeta que pueden almacenar energía elástica y liberarla en rupturas de fallas. Las rocas a temperaturas superiores a unos 300 °C (572 °F) fluyen en respuesta al estrés; no se rompen en los terremotos. [11] [12] Las longitudes máximas observadas de rupturas y fallas mapeadas (que pueden romperse en una sola ruptura) son aproximadamente 1000 km (620 millas). Ejemplos de ello son los terremotos de Alaska (1957) , Chile (1960) y Sumatra (2004) , todos en zonas de subducción. Las rupturas sísmicas más largas en fallas de rumbo, como la falla de San Andrés ( 1857 , 1906 ), la falla de Anatolia del Norte en Turquía ( 1939 ) y la falla de Denali en Alaska ( 2002 ), tienen entre la mitad y un tercio de la longitud de las longitudes a lo largo de los márgenes de las placas en subducción y las de las fallas normales son aún más cortas.
Las fallas normales ocurren principalmente en áreas donde la corteza se está extendiendo , como en un límite divergente . Los terremotos asociados con fallas normales generalmente tienen una magnitud inferior a 7. Las magnitudes máximas a lo largo de muchas fallas normales son aún más limitadas porque muchas de ellas están ubicadas a lo largo de centros de expansión, como en Islandia, donde el espesor de la capa frágil es de sólo unos seis kilómetros (3,7 mi). [13] [14]
Las fallas inversas ocurren en áreas donde la corteza se está acortando , como en un límite convergente. Las fallas inversas, particularmente aquellas a lo largo de límites de placas convergentes , están asociadas con los terremotos más poderosos, los megaterremotos , incluidos casi todos los de magnitud 8 o más. Los megaterremotos son responsables de aproximadamente el 90% del momento sísmico total liberado en todo el mundo. [15]
Las fallas de rumbo son estructuras empinadas donde los dos lados de la falla se deslizan horizontalmente entre sí; Los límites transformantes son un tipo particular de falla de rumbo. Las fallas de deslizamiento, particularmente las transformaciones continentales , pueden producir terremotos importantes de hasta aproximadamente magnitud 8. Las fallas de deslizamiento tienden a orientarse casi verticalmente, lo que resulta en un ancho aproximado de 10 km (6,2 millas) dentro de la corteza frágil. [16] Por lo tanto, los terremotos con magnitudes mucho mayores que 8 no son posibles.
Además, existe una jerarquía de niveles de tensión en los tres tipos de fallas. Las fallas de cabalgamiento son generadas por los niveles de tensión más altos, las de deslizamiento por las intermedias y las fallas normales por los niveles de tensión más bajos. [17] Esto puede entenderse fácilmente considerando la dirección de la mayor tensión principal, la dirección de la fuerza que "empuja" el macizo rocoso durante el fallamiento. En el caso de fallas normales, el macizo rocoso es empujado hacia abajo en dirección vertical, por lo que la fuerza de empuje ( mayor tensión principal) es igual al peso del propio macizo rocoso. En el caso del empuje, el macizo rocoso "escapa" en la dirección del menor esfuerzo principal, es decir, hacia arriba, levantando el macizo rocoso y, por lo tanto, la sobrecarga es igual al menor esfuerzo principal. Las fallas de rumbo son intermedias entre los otros dos tipos descritos anteriormente. Esta diferencia en el régimen de tensiones en los tres entornos de fallas puede contribuir a diferencias en la caída de tensiones durante las fallas, lo que contribuye a diferencias en la energía radiada, independientemente de las dimensiones de la falla.
Por cada unidad de aumento en magnitud, hay aproximadamente un aumento de treinta veces en la energía liberada. Por ejemplo, un terremoto de magnitud 6,0 libera aproximadamente 32 veces más energía que un terremoto de magnitud 5,0 y un terremoto de magnitud 7,0 libera 1.000 veces más energía que un terremoto de magnitud 5,0. Un terremoto de magnitud 8,6 libera la misma cantidad de energía que 10.000 bombas atómicas del tamaño utilizadas en la Segunda Guerra Mundial . [18]
Esto es así porque la energía liberada en un terremoto, y por tanto su magnitud, es proporcional al área de la falla que se rompe [19] y a la caída de tensión. Por lo tanto, cuanto mayor sea la longitud y mayor el ancho del área fallada, mayor será la magnitud resultante. Sin embargo, el parámetro más importante que controla la magnitud máxima del terremoto en una falla no es la longitud máxima disponible, sino el ancho disponible porque este último varía en un factor de 20. A lo largo de los márgenes de las placas convergentes, el ángulo de buzamiento del plano de ruptura es muy poco profundo, típicamente alrededor de 10 grados. [20] Por lo tanto, el ancho del avión dentro de la frágil corteza superior de la Tierra puede llegar a ser de 50 a 100 km (31 a 62 millas) ( Japón, 2011 ; Alaska, 1964 ), lo que genera los terremotos más poderosos posibles.
La mayoría de los terremotos tectónicos se originan en el Anillo de Fuego a profundidades que no superan las decenas de kilómetros. Los terremotos que ocurren a una profundidad de menos de 70 km (43 millas) se clasifican como terremotos de "foco superficial", mientras que aquellos con una profundidad focal entre 70 y 300 km (43 y 186 millas) se denominan comúnmente "de foco medio" o Terremotos de "profundidad intermedia". En las zonas de subducción , donde la corteza oceánica más antigua y fría desciende debajo de otra placa tectónica, pueden ocurrir terremotos de foco profundo a profundidades mucho mayores (que oscilan entre 300 y 700 km (190 a 430 millas)). [21] Estas áreas de subducción sísmicamente activas se conocen como zonas de Wadati-Benioff . Los terremotos de foco profundo ocurren a una profundidad donde la litosfera subducida ya no debería ser frágil, debido a la alta temperatura y presión. Un posible mecanismo para la generación de terremotos de foco profundo son las fallas causadas por el olivino que sufre una transición de fase hacia una estructura de espinela . [22]
Los terremotos suelen ocurrir en regiones volcánicas y son causados allí, tanto por fallas tectónicas como por el movimiento del magma en los volcanes . Estos terremotos pueden servir como alerta temprana de erupciones volcánicas, como durante la erupción del Monte Santa Helena en 1980 . [23] Los enjambres de terremotos pueden servir como marcadores de la ubicación del magma que fluye a través de los volcanes. Estos enjambres pueden registrarse mediante sismómetros e inclinómetros (un dispositivo que mide la pendiente del terreno) y usarse como sensores para predecir erupciones inminentes o próximas. [24]
Un terremoto tectónico comienza como un área de deslizamiento inicial en la superficie de la falla que forma el foco. Una vez iniciada la ruptura, comienza a propagarse alejándose del foco, extendiéndose a lo largo de la superficie de la falla. La propagación lateral continuará hasta que la ruptura alcance una barrera, como el final de un segmento de falla, o una región de la falla donde no haya suficiente tensión para permitir la ruptura continua. Para terremotos más grandes, la profundidad de la ruptura estará limitada hacia abajo por la zona de transición frágil-dúctil y hacia arriba por la superficie del suelo. La mecánica de este proceso no se comprende bien porque es difícil recrear movimientos tan rápidos en un laboratorio o registrar ondas sísmicas cerca de una zona de nucleación debido a fuertes movimientos del suelo. [25]
En la mayoría de los casos, la velocidad de ruptura se aproxima, pero no excede, a la velocidad de la onda de corte (onda S) de la roca circundante. Hay algunas excepciones a esto:
Se sabe que las rupturas de terremotos de supercortante se han propagado a velocidades mayores que la velocidad de la onda S. Hasta ahora, todos estos fenómenos se han observado durante grandes eventos de deslizamiento de rumbo. La zona inusualmente amplia de daños causada por el terremoto de Kunlun de 2001 se ha atribuido a los efectos del boom sónico desarrollado en tales terremotos.
Las lentas rupturas de los terremotos viajan a velocidades inusualmente bajas. Una forma particularmente peligrosa de terremoto lento es el terremoto tsunami , que se observa cuando las intensidades sentidas relativamente bajas, causadas por la lenta velocidad de propagación de algunos grandes terremotos, no logran alertar a la población de la costa vecina, como en el terremoto de Sanriku de 1896 . [25]
Durante un terremoto, pueden desarrollarse altas temperaturas en el plano de la falla, aumentando la presión de los poros y, en consecuencia, la vaporización del agua subterránea ya contenida dentro de la roca. [27] [28] [29] En la fase cosísmica, tal aumento puede afectar significativamente la evolución y la velocidad del deslizamiento, en la fase post-sísmica puede controlar la secuencia de réplicas porque, después del evento principal, el aumento de la presión de poro se propaga lentamente hacia la red de fracturas circundante. [30] [29] Desde el punto de vista de la teoría de la resistencia de Mohr-Coulomb , un aumento en la presión del fluido reduce la tensión normal que actúa sobre el plano de falla que lo mantiene en su lugar, y los fluidos pueden ejercer un efecto lubricante. Como la sobrepresurización térmica puede proporcionar una retroalimentación positiva entre el deslizamiento y la caída de la resistencia en el plano de falla, una opinión común es que puede mejorar la inestabilidad del proceso de falla. Después del sismo principal, el gradiente de presión entre el plano de falla y la roca vecina provoca un flujo de fluido que aumenta la presión de poro en las redes de fractura circundantes; Tal aumento puede desencadenar nuevos procesos de fallas al reactivar fallas adyacentes, dando lugar a réplicas. [30] [29] De manera análoga, el aumento artificial de la presión de los poros, mediante la inyección de fluido en la corteza terrestre, puede inducir sismicidad .
Las mareas pueden inducir cierta sismicidad .
La mayoría de los terremotos forman parte de una secuencia, relacionados entre sí en términos de ubicación y tiempo. [31] La mayoría de los grupos de terremotos consisten en pequeños temblores que causan poco o ningún daño, pero existe la teoría de que los terremotos pueden repetirse en un patrón regular. [32] Se ha observado agrupación de terremotos, por ejemplo, en Parkfield, California, donde se está llevando a cabo un estudio de investigación a largo plazo alrededor del grupo de terremotos de Parkfield . [33]
Una réplica es un terremoto que se produce después de un terremoto anterior, el sismo principal. Los cambios rápidos de tensión entre las rocas y la tensión del terremoto original son las principales causas de estas réplicas, [34] junto con la corteza alrededor del plano de falla roto mientras se ajusta a los efectos del terremoto principal. [31] Una réplica se produce en la misma región que el sismo principal, pero siempre de menor magnitud; sin embargo, aún pueden ser lo suficientemente potentes como para causar aún más daños a edificios que ya sufrieron daños previamente por el sismo principal. [34] Si una réplica es mayor que el sismo principal, la réplica se redesigna como sismo principal y el sismo principal original se redesigna como sismo previo . Las réplicas se forman cuando la corteza alrededor del plano de falla desplazado se ajusta a los efectos del sismo principal. [31]
Los enjambres sísmicos son secuencias de terremotos que ocurren en un área específica en un período corto. Se diferencian de los terremotos seguidos de una serie de réplicas en el hecho de que ningún terremoto en la secuencia es el terremoto principal, por lo que ninguno tiene una magnitud notablemente mayor que otro. Un ejemplo de enjambre de terremotos es la actividad de 2004 en el Parque Nacional de Yellowstone . [35] En agosto de 2012, un enjambre de terremotos sacudió el Valle Imperial del sur de California , mostrando la actividad más registrada en el área desde la década de 1970. [36]
A veces se produce una serie de terremotos en lo que se ha llamado tormenta sísmica , donde los terremotos golpean una falla en grupos, cada uno provocado por la sacudida o la redistribución de la tensión de los terremotos anteriores. Estas tormentas , similares a las réplicas pero en segmentos adyacentes de la falla, ocurren a lo largo de los años, y algunos de los terremotos posteriores son tan dañinos como los primeros. Este patrón se observó en la secuencia de aproximadamente una docena de terremotos que sacudieron la falla de Anatolia del Norte en Turquía en el siglo XX y se ha inferido de grupos anómalos más antiguos de grandes terremotos en el Medio Oriente. [37] [38]
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Se estima que cada año se producen alrededor de 500.000 terremotos, detectables con la instrumentación actual. Se pueden sentir alrededor de 100.000 de ellos. [4] [5] Los terremotos menores ocurren con mucha frecuencia en todo el mundo en lugares como California y Alaska en los EE. UU., así como en El Salvador, México, Guatemala, Chile, Perú, Indonesia, Filipinas, Irán, Pakistán y las Azores. en Portugal, Turquía, Nueva Zelanda, Grecia, Italia, India, Nepal y Japón. [40] Los terremotos más grandes ocurren con menos frecuencia, siendo la relación exponencial ; por ejemplo, se producen aproximadamente diez veces más terremotos de magnitud 4 que terremotos de magnitud 5. [41] En el Reino Unido (de baja sismicidad), por ejemplo, se ha calculado que las recurrencias promedio son: un terremoto de 3,7 –4,6 cada año, un terremoto de 4,7 a 5,5 cada 10 años y un terremoto de 5,6 o más cada 100 años. [42] Este es un ejemplo de la ley de Gutenberg-Richter .
El número de estaciones sismológicas ha aumentado de unas 350 en 1931 a muchos miles en la actualidad. Como resultado, se reportan muchos más terremotos que en el pasado, pero esto se debe a la gran mejora en la instrumentación, más que a un aumento en el número de terremotos. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) estima que, desde 1900, ha habido un promedio de 18 terremotos importantes (de magnitud 7,0 a 7,9) y un gran terremoto (de magnitud 8,0 o mayor) por año, y que este promedio se ha mantenido relativamente estable. . [43] En los últimos años, el número de grandes terremotos por año ha disminuido, aunque esto probablemente sea una fluctuación estadística más que una tendencia sistemática. [44] El Servicio Geológico de Estados Unidos dispone de estadísticas más detalladas sobre el tamaño y la frecuencia de los terremotos. [45] Se ha observado un aumento reciente en el número de terremotos importantes, lo que podría explicarse por un patrón cíclico de períodos de intensa actividad tectónica, intercalados con períodos más largos de baja intensidad. Sin embargo, los registros precisos de los terremotos no comenzaron hasta principios del siglo XX, por lo que es demasiado pronto para afirmar categóricamente que así sea. [46]
La mayoría de los terremotos del mundo (90% y 81% de los más grandes) tienen lugar en la zona en forma de herradura de 40.000 kilómetros (25.000 millas) de largo llamada cinturón sísmico circum-Pacífico, conocida como Anillo de Fuego del Pacífico . que en su mayor parte limita con la Placa del Pacífico . [47] [48] Los terremotos masivos también tienden a ocurrir a lo largo de otros límites de placas, como a lo largo de las montañas del Himalaya . [49]
Con el rápido crecimiento de megaciudades como Ciudad de México, Tokio y Teherán en zonas de alto riesgo sísmico , algunos sismólogos advierten que un solo terremoto puede cobrar la vida de hasta tres millones de personas. [50]
Si bien la mayoría de los terremotos son causados por el movimiento de las placas tectónicas de la Tierra , la actividad humana también puede producir terremotos. Las actividades tanto en la superficie como en el subsuelo pueden cambiar las tensiones y tensiones sobre la corteza terrestre, incluida la construcción de embalses, la extracción de recursos como carbón o petróleo y la inyección de fluidos bajo tierra para la eliminación de desechos o el fracking . [51] La mayoría de estos terremotos tienen pequeñas magnitudes. Se cree que el terremoto de Oklahoma de magnitud 5,7 de 2011 fue causado por la eliminación de aguas residuales de la producción de petróleo en pozos de inyección , [52] y los estudios señalan a la industria petrolera del estado como la causa de otros terremotos en el siglo pasado. [53] Un artículo de la Universidad de Columbia sugirió que el terremoto de Sichuan de magnitud 8,0 de 2008 fue inducido por la carga de la presa Zipingpu , [54] aunque el vínculo no se ha demostrado de manera concluyente. [55]
Las escalas instrumentales utilizadas para describir el tamaño de un terremoto comenzaron con la escala de magnitud de Richter en la década de 1930. Es una medida relativamente simple de la amplitud de un evento y su uso se ha vuelto mínimo en el siglo XXI. Las ondas sísmicas viajan a través del interior de la Tierra y pueden ser registradas por sismómetros a grandes distancias. La magnitud de las ondas superficiales se desarrolló en la década de 1950 como un medio para medir terremotos remotos y mejorar la precisión en eventos más grandes. La escala de magnitud de momento no sólo mide la amplitud del choque sino que también tiene en cuenta el momento sísmico (área total de ruptura, deslizamiento promedio de la falla y rigidez de la roca). La escala de intensidad sísmica de la Agencia Meteorológica de Japón , la escala de Medvedev-Sponheuer-Karnik y la escala de intensidad de Mercalli se basan en los efectos observados y están relacionadas con la intensidad del temblor.
El temblor de la tierra es un fenómeno común que ha sido experimentado por los humanos desde los tiempos más remotos. Antes del desarrollo de los acelerómetros de movimiento fuerte, la intensidad de un evento sísmico se estimaba en función de los efectos observados. La magnitud y la intensidad no están directamente relacionadas y se calculan utilizando métodos diferentes. La magnitud de un terremoto es un valor único que describe el tamaño del terremoto en su origen. La intensidad es la medida de las sacudidas en diferentes lugares alrededor del terremoto. Los valores de intensidad varían de un lugar a otro, dependiendo de la distancia desde el terremoto y la composición de la roca o del suelo subyacente. [56]
La primera escala para medir la magnitud de los terremotos fue desarrollada por Charles Francis Richter en 1935. Las escalas posteriores (ver escalas de magnitud sísmica ) han conservado una característica clave, donde cada unidad representa una diferencia diez veces mayor en la amplitud del temblor del suelo y una escala de 32 veces. veces la diferencia de energía. Las escalas posteriores también se ajustan para que tengan aproximadamente el mismo valor numérico dentro de los límites de la escala. [57]
Aunque los medios de comunicación comúnmente informan las magnitudes de los terremotos como "magnitud de Richter" o "escala de Richter", la práctica estándar de la mayoría de las autoridades sismológicas es expresar la fuerza de un terremoto en la escala de magnitud de momento , que se basa en la energía real liberada por un terremoto. [58]
Cada terremoto produce diferentes tipos de ondas sísmicas, que viajan a través de la roca con diferentes velocidades:
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas a través de roca sólida oscila entre aprox. 3 km/s (1,9 mi/s) hasta 13 km/s (8,1 mi/s), dependiendo de la densidad y elasticidad del medio. En el interior de la Tierra, las ondas de choque o P se propagan mucho más rápido que las ondas S (relación aproximada de 1,7:1). Las diferencias en el tiempo de viaje desde el epicentro hasta el observatorio son una medida de la distancia y pueden usarse para obtener imágenes tanto de las fuentes de terremotos como de las estructuras dentro de la Tierra. Además, la profundidad del hipocentro se puede calcular de forma aproximada.
velocidad de onda P
Velocidad de las ondas S
Como consecuencia, las primeras ondas de un terremoto lejano llegan a un observatorio a través del manto terrestre.
En promedio, la distancia en kilómetros hasta el terremoto es el número de segundos entre los tiempos de las ondas P y S 8 . [59] Ligeras desviaciones son causadas por falta de homogeneidad en la estructura del subsuelo. Mediante dicho análisis de sismogramas, el núcleo de la Tierra fue localizado en 1913 por Beno Gutenberg .
Las ondas S y las ondas superficiales que llegan más tarde causan la mayor parte del daño en comparación con las ondas P. Las ondas P comprimen y expanden el material en la misma dirección en la que viajan, mientras que las ondas S sacuden el suelo hacia arriba, hacia abajo y hacia adelante y hacia atrás. [60]
Los terremotos no sólo se clasifican por su magnitud sino también por el lugar donde ocurren. El mundo está dividido en 754 regiones de Flinn-Engdahl (regiones FE), que se basan en fronteras políticas y geográficas, así como en la actividad sísmica. Las zonas más activas se dividen en regiones FE más pequeñas, mientras que las zonas menos activas pertenecen a regiones FE más grandes.
Los informes estándar de terremotos incluyen su magnitud , fecha y hora de ocurrencia, coordenadas geográficas de su epicentro , profundidad del epicentro, región geográfica, distancias a los centros de población, incertidumbre de ubicación, varios parámetros que se incluyen en los informes de terremotos del USGS (número de estaciones que informan , número de observaciones, etc.) y un ID de evento único. [61]
Aunque tradicionalmente se han utilizado ondas sísmicas relativamente lentas para detectar terremotos, los científicos se dieron cuenta en 2016 de que la medición gravitacional podría proporcionar una detección instantánea de terremotos, y lo confirmaron analizando los registros gravitacionales asociados con el terremoto de Tohoku-Oki ("Fukushima") de 2011. [62] [63]
Los efectos de los terremotos incluyen, entre otros, los siguientes:
Las sacudidas y la ruptura del suelo son los principales efectos creados por los terremotos, que provocan principalmente daños más o menos graves a los edificios y otras estructuras rígidas. La gravedad de los efectos locales depende de la compleja combinación de la magnitud del terremoto , la distancia desde el epicentro y las condiciones geológicas y geomorfológicas locales, que pueden amplificar o reducir la propagación de las ondas . [64] La sacudida del suelo se mide por la aceleración del suelo .
Las características geológicas, geomorfológicas y geoestructurales locales específicas pueden inducir altos niveles de temblores en la superficie del suelo incluso en terremotos de baja intensidad. Este efecto se llama amplificación local o de sitio. Se debe principalmente a la transferencia del movimiento sísmico desde suelos profundos y duros a suelos superficiales blandos y a los efectos de la focalización de la energía sísmica debido a la configuración geométrica típica de dichos depósitos.
La ruptura del suelo es una rotura y un desplazamiento visible de la superficie de la Tierra a lo largo de la traza de la falla, que puede ser del orden de varios metros en el caso de grandes terremotos. La ruptura del terreno es un riesgo importante para las grandes estructuras de ingeniería, como presas , puentes y centrales nucleares , y requiere un mapeo cuidadoso de las fallas existentes para identificar aquellas que probablemente rompan la superficie del terreno durante la vida útil de la estructura. [sesenta y cinco]
La licuefacción del suelo ocurre cuando, debido a la sacudida, el material granular saturado de agua (como la arena) pierde temporalmente su fuerza y se transforma de sólido a líquido. La licuefacción del suelo puede hacer que las estructuras rígidas, como edificios y puentes, se inclinen o se hundan en los depósitos licuados. Por ejemplo, en el terremoto de Alaska de 1964 , la licuefacción del suelo provocó que muchos edificios se hundieran y finalmente colapsaran sobre sí mismos. [66]
El daño físico de un terremoto variará según la intensidad del temblor en un área determinada y el tipo de población. Las comunidades no merecidas y en desarrollo frecuentemente experimentan impactos más severos (y más duraderos) de un evento sísmico en comparación con las comunidades bien desarrolladas. [67] Los impactos pueden incluir:
Con estos y otros impactos, las consecuencias pueden traer enfermedades, falta de necesidades básicas, consecuencias mentales como ataques de pánico y depresión a los sobrevivientes, [68] y primas de seguro más altas. Los tiempos de recuperación variarán según el nivel de daño junto con el nivel socioeconómico de la comunidad impactada.
Los terremotos pueden producir inestabilidad de las laderas y provocar deslizamientos de tierra, un peligro geológico importante. El peligro de deslizamientos de tierra puede persistir mientras el personal de emergencia intenta realizar trabajos de rescate. [69]
Los terremotos pueden provocar incendios al dañar las líneas de energía eléctrica o de gas. En caso de rotura de la red de agua y pérdida de presión, también puede resultar difícil detener la propagación del incendio una vez que ha comenzado. Por ejemplo, en el terremoto de San Francisco de 1906, más muertes fueron causadas por incendios que por el terremoto en sí. [70]
Los tsunamis son olas marinas de longitud de onda larga y período prolongado producidas por el movimiento repentino o abrupto de grandes volúmenes de agua, incluso cuando ocurre un terremoto en el mar . En mar abierto, la distancia entre las crestas de las olas puede superar los 100 kilómetros (62 millas) y los períodos de las olas pueden variar de cinco minutos a una hora. Estos tsunamis se desplazan entre 600 y 800 kilómetros por hora (373 y 497 millas por hora), dependiendo de la profundidad del agua. Las grandes olas producidas por un terremoto o un deslizamiento de tierra submarino pueden invadir las zonas costeras cercanas en cuestión de minutos. Los tsunamis también pueden viajar miles de kilómetros a través del océano abierto y causar destrucción en costas lejanas horas después del terremoto que los generó. [71]
Por lo general, los terremotos de subducción de magnitud inferior a 7,5 no causan tsunamis, aunque se han registrado algunos casos de esto. La mayoría de los tsunamis destructivos son causados por terremotos de magnitud 7,5 o más. [71]
Las inundaciones pueden ser efectos secundarios de los terremotos si las represas resultan dañadas. Los terremotos pueden provocar deslizamientos de tierra en los ríos, que colapsan y provocan inundaciones. [72]
El terreno debajo del lago Sarez en Tayikistán corre peligro de sufrir inundaciones catastróficas si la presa de deslizamiento de tierra formada por el terremoto, conocida como presa de Usoi , fallara durante un futuro terremoto. Las proyecciones de impacto sugieren que la inundación podría afectar a aproximadamente cinco millones de personas. [73]
La predicción de terremotos es una rama de la ciencia de la sismología que se ocupa de la especificación del tiempo, la ubicación y la magnitud de futuros terremotos dentro de límites establecidos. [74] Se han desarrollado muchos métodos para predecir el momento y el lugar en que ocurrirán los terremotos. A pesar de los considerables esfuerzos de investigación de los sismólogos , todavía no se pueden hacer predicciones científicamente reproducibles para un día o mes específico. [75]
Si bien el pronóstico generalmente se considera un tipo de predicción , el pronóstico de terremotos a menudo se diferencia de la predicción de terremotos . El pronóstico de terremotos se ocupa de la evaluación probabilística de los riesgos generales de terremotos, incluida la frecuencia y magnitud de los terremotos dañinos en un área determinada durante años o décadas. [76] Para fallas bien comprendidas, se puede estimar la probabilidad de que un segmento se rompa durante las próximas décadas. [77] [78]
Se han desarrollado sistemas de alerta de terremotos que pueden proporcionar notificación regional de un terremoto en progreso, pero antes de que la superficie del suelo haya comenzado a moverse, permitiendo potencialmente que las personas dentro del alcance del sistema busquen refugio antes de que se sienta el impacto del terremoto.
El objetivo de la ingeniería sísmica es prever el impacto de los terremotos en edificios y otras estructuras y diseñar dichas estructuras para minimizar el riesgo de daños. Las estructuras existentes pueden modificarse mediante modernización sísmica para mejorar su resistencia a los terremotos. El seguro contra terremotos puede brindar a los propietarios de edificios protección financiera contra las pérdidas resultantes de los terremotos. Un gobierno u organización puede emplear estrategias de gestión de emergencias para mitigar los riesgos y prepararse para las consecuencias.
La inteligencia artificial puede ayudar a evaluar los edificios y planificar operaciones de precaución: el sistema experto Igor forma parte de un laboratorio móvil que apoya los procedimientos que conducen a la evaluación sísmica de los edificios de mampostería y a la planificación de las operaciones de rehabilitación de los mismos. Se ha aplicado con éxito para evaluar edificios en Lisboa , Rodas y Nápoles . [79]
Las personas también pueden tomar medidas de preparación, como asegurar calentadores de agua y artículos pesados que podrían dañar a alguien, ubicar cortes de servicios públicos y recibir información sobre qué hacer cuando comience el temblor. Para áreas cercanas a grandes masas de agua, la preparación para terremotos abarca la posibilidad de un tsunami causado por un gran terremoto.
Desde la vida del filósofo griego Anaxágoras en el siglo V a. C. hasta el siglo XIV d. C., los terremotos generalmente se atribuían al "aire (vapores) en las cavidades de la Tierra". [80] Tales de Mileto (625–547 a. C.) fue la única persona documentada que creía que los terremotos eran causados por la tensión entre la tierra y el agua. [80] Existían otras teorías, incluidas las creencias del filósofo griego Anaxamines (585-526 a. C.) de que los breves episodios inclinados de sequedad y humedad causaban actividad sísmica. El filósofo griego Demócrito (460-371 a. C.) culpó al agua en general de los terremotos. [80] Plinio el Viejo llamó a los terremotos "tormentas subterráneas". [80]
En la mitología nórdica , los terremotos se explicaban como la lucha violenta del dios Loki . Cuando Loki, dios de la travesura y la lucha, asesinó a Baldr , dios de la belleza y la luz, fue castigado con ser atado en una cueva con una serpiente venenosa colocada sobre su cabeza goteando veneno. La esposa de Loki, Sigyn, estaba junto a él con un cuenco para recoger el veneno, pero cada vez que tenía que vaciar el cuenco, el veneno goteaba sobre la cara de Loki, obligándolo a apartar la cabeza y golpear sus ataduras, lo que provocó que la tierra temblara. [81]
En la mitología griega , Poseidón era el causante y dios de los terremotos. Cuando estaba de mal humor, golpeaba el suelo con un tridente , provocando terremotos y otras calamidades. También utilizó los terremotos para castigar e infligir miedo a la gente como venganza. [82]
En la mitología japonesa , Namazu (鯰) es un pez gato gigante que provoca terremotos. Namazu vive en el barro bajo la tierra y está custodiado por el dios Kashima , quien inmoviliza al pez con una piedra. Cuando Kashima baja la guardia, Namazu se agita y provoca violentos terremotos. [83]
En la cultura popular moderna, la representación de los terremotos está moldeada por la memoria de grandes ciudades arrasadas, como Kobe en 1995 o San Francisco en 1906 . [84] Los terremotos ficticios tienden a ocurrir repentinamente y sin previo aviso. [84] Por esta razón, las historias sobre terremotos generalmente comienzan con el desastre y se centran en sus consecuencias inmediatas, como en Short Walk to Daylight (1972), The Ragged Edge (1968) o Aftershock: Earthquake in New York (1999). [84] Un ejemplo notable es la novela clásica de Heinrich von Kleist, El terremoto en Chile , que describe la destrucción de Santiago en 1647. La colección de ficción corta de Haruki Murakami Después del terremoto describe las consecuencias del terremoto de Kobe de 1995.
El terremoto más popular en la ficción es el hipotético "Grande" que se espera que algún día ocurra en la falla de San Andrés de California , como se describe en las novelas Richter 10 (1996), Adiós California (1977), 2012 (2009) y San Andrés (2015), entre otras. otros trabajos. [84] El cuento de Jacob M. Appel, ampliamente antologizado, A Comparative Seismology , presenta a un estafador que convence a una anciana de que un terremoto apocalíptico es inminente. [85]
Las representaciones cinematográficas contemporáneas de los terremotos varían en la forma en que reflejan las reacciones psicológicas humanas ante el trauma real que puede causarse a las familias directamente afectadas y a sus seres queridos. [86] La investigación sobre la respuesta de salud mental a desastres enfatiza la necesidad de ser conscientes de los diferentes roles de la pérdida de familiares y miembros clave de la comunidad, la pérdida del hogar y del entorno familiar, y la pérdida de suministros y servicios esenciales para mantener la supervivencia. [87] [88] Particularmente para los niños, se ha demostrado que la clara disponibilidad de adultos que los cuiden y puedan protegerlos, nutrirlos y vestirlos después del terremoto, y ayudarlos a entender lo que les ha sucedido, es aún más importante. su salud emocional y física que la simple entrega de provisiones. [89] Como se observó después de otros desastres que involucraron destrucción y pérdida de vidas y sus representaciones en los medios, observado recientemente en el terremoto de Haití de 2010 , también es importante no patologizar las reacciones ante la pérdida y el desplazamiento o la interrupción de la administración y los servicios gubernamentales, sino más bien validar estas reacciones, apoyar la resolución constructiva de problemas y la reflexión sobre cómo se podrían mejorar las condiciones de los afectados. [90]
Se han observado fenómenos similares a los terremotos en otros planetas (p. ej., martemotos en Marte) y en la Luna (ver terremotos lunares ).
