¿Por qué se produce un terremoto?

Pablo me formuló esta pregunta después de sufrir uno de los numerosos terremotos que azotan California. Esta pregunta, y sobre todo Pablo, fueron los que me animaron a escribir este blog.

Un terremoto es un temblor de tierra. Eso lo sabemos todos. Lo que no sabe el todo el mundo es por qué se producen. Algunos dirán que es porque se chocan las placas, lo cual aunque vaga, es una aproximación.

Antes de explicar la formación de un terremoto necesitamos cambiar nuestro concepto de roca. Seguro que muchos de vosotros pensáis que una roca es una sustancia sólida a la que si le aplicamos una fuerza no pasa nada a nos ser que le apliquemos una fuerza muy grande, un martillazo por ejemplo, ya que entonces se parte, esto es algo real, pero no del todo. Sin embargo, sabemos que hay sólidos elásticos, que son sustancias que al aplicarles una fuerza se deforman, pero cuando cesamos de aplicarla vuelven a su posición original, por ejemplo una goma; y sólidos plásticos, que son aquellos que si se les aplica una fuerza se deforman y tras cesar esa fuerza no vuelven a su posición original pero tampoco se han roto, es decir, quedan deformados, por ejemplo la plastilina.

Más difícil es pensar que esto no es verdad y que todos los sólidos en realidad son elásticos, plásticos y frágiles a la vez. Pero tiene sentido si nos centramos en el ejemplo de la goma elástica. Si estiramos un poco la goma, ésta vuelve a su posición original. Si la estiramos bastante, la goma vuelve a una posición parecida a la original pero no exactamente la misma, decimos entonces que se ha dado de sí, o lo que es lo mismo en términos científicos se ha deformado plásticamente ya que hemos superado su límite elástico. Pero si estiramos la goma muchísimo la podemos romper, es decir, hemos superado el límite plástico y hemos entrado en el campo de la fragilidad. Esto ocurre también con las rocas aunque, evidentemente, estos límites comentados son muy distintos.

A partir de ahora, vamos a imaginarnos una roca como una goma elástica. Como imaginar es fácil, vamos a imaginar también que por alguna razón en una zona de la tierra se produce una fuerza que tiende a estirar o a comprimir esta goma. Esta razón puede ser el movimiento de la falla de San Andrés en California, por ejemplo. Al principio la roca no se parte, sino que como una goma se estira. Posteriormente y si el esfuerzo sobre la roca persiste y aumenta, la roca sobrepasa el límite elástico y se deforma. Parece fácil adivinar que si seguimos estirando la goma se fragmentará. Pero esto parece que no explica por qué tiembla la tierra, ¡pero sí lo hace!.

Un piano se afina de la misma forma que una guitarra, cuando un sonido es más grave de lo que debería se estira la cuerda para que suene más agudo. La diferencia principal es que las cuerdas de un piano están mucho más tensas que las de la guitarra. Uno de los mayores temores de los afinadores de pianos del siglo XIX y principios del XX era que una de esas cuerdas se tensase tanto que se rompiese. Temían esto porque si se rompía la cuerda no se quedaba quieta ya que parte de la deformación que había sufrido era elástica y por lo tanto tendía a volver a su forma original, es decir, "saltaba" y les golpeaba en la cara muy fuertemente. Con las gomas pasa lo mismo. Por lo tanto también con las rocas.

Cuando, y tras someterla a una presión o a una tensión, conseguimos partir una roca, ésta libera toda la energía potencial acumulada en forma de deformación elástica, como las gomas y las cuerdas del piano, esta energía se transmite a través de las rocas igual que se transmite el sonido, a través de ondas mecánicas. Puede parecer extraño, pero todos sabemos que si ponemos una botella de agua en una esquina del salón y damos un martillazo en la otra esquina el agua se mueve, porque el golpe (la energía que hemos dado con el martillos) se transmite a través del suelo. Así que se produce el "latigazo" de la roca cuando se fractura (este punto es conocido como hipocentro), posteriormente se transmite hasta la superficie y ésta tiembla (el punto de la superficie al que primero llegan las ondas sísmicas se conoce como epicentro, que por otra parte es donde el terremoto se produce de forma más intensa).

Curiosidades:

Este es el primer sismógrafo de la historia, lo utilizaban en china para detectar terremotos en zonas alejadas de la capital imperial. En la boca de los dragones hay bolas que caían cuando se producía un terremoto, con la particularidad de que la bola que cae indica la dirección en la que se encuentra el epicentro del terremoto (aunque parezca magia no lo es ¡es ciencia!), esto facilitaba el envío de ayuda a esas zonas más rápidamente.

Para saber mucho más sobre los terremotos:

http://earthquake.usgs.gov/

http://www.sciencecourseware.org/eec/Earthquake/