¿Por qué en Haití? Energía de terremotos y prevención sísmica.

Ya hace más de una semana del desastroso terremoto en Haití. La situación es gravísima como se puede ver en la prensa, no sólo por la cantidad de muertos sino porque las infraestructuras del país han quedado tan dañadas que se ha convertido en una utopía repartir la ayuda humanitaria, que de momento sólo llega de forma medio adecuada a Puerto Príncipe, la capital.

En estos días he oído comentarios de todo tipo respecto a la catastrofe, pero uno de los más típicos, más falsos en su contenido y quizá más perogrullescos su semántica es el siguiente: "¿Por qué siempre les toca a los países pobres?".

Este lamento es falso porque los desastres no sólo ocurren en países pobres, ocurren en países muy ricos también, sólo hay que pensar en el huracán Katrina, o en los frecuentes terremotos que ocurren en Japón o en California. Lo que sí es cierto es que los países más pobres sufre más las inclemencias, precisamente por ser pobres, sus infraestructuras no están diseñadas para soportar éstos porque es muy, muy caro. Hacen lo que pueden con el poco dinero que tienen...

Pero ¿Por qué en Haití?, la razón de porqué se produjo un terremoto en justo ese lugar es que la isla La Española está situada al lado de un límite de placa litosférica (placas tectónicas) justo en la zona donde se concentran los esfuerzos, (para más información de por qué se produce un terremoto dirigirse a este enlace). En todo caso, seguro que alguno se ha fijado en la "fuerza" del terremoto (más correcto sería decir la energía liberada por el terremoto). En concreto fue de 7.2 grados en la escala de Magnitud del Momento (similar a la famosísima "Richter" pero más precisa). Un señor terremoto. Antes de seguir hablando de terremotos y escalas comentaré que las escalas que miden la energía liberada por un terremoto son logarítmicas, es decir, cuanto más grande es el número, mayor diferencia de energía existe, o sea que  1 se parece más a 2 que 6 a 7, en concreto un terrmoto de "fuerza" 1 es unas 35 veces menos energético que uno de fuerza dos sin embargo uno de "fuerza" 6 es más de 100 veces menos energético que el de 7. Todo esto no es baldí, un terremoto menos energético pero también temible de 6.5 grados se registró en agosto en Tokio. El resultado fue 0 muertos, 0 edificios dañados severamente, 0 heridos de gravedad, 109 heridos leves. En 2003 un terremoto de 6.5 grados dejó a 23000 personas sin vida en Irán. Alguien dirá, sí pero fueron 6,5 no 7,2´y acabas de decir que eso es mucho más. Y diré, sí pero Tokio tiene rascacielos que como podéis imaginar son mucho más vulnerables que los edificios bajos y además tiene más habitantes que todo Haití y sin embargo no murió nadie. En 1999 en California hubo un terremoto de magnitud 7.1, ocurrió en una zona no muy poblada, pero tampoco murió nadie, ni una persona. Evidentemente tanto Japón como California han invertido miles de millones de dólares en desarrollar e implantar ingeniería antisísmica para sus edificios. Existen soluciones de lo más ingeniosas (poner grandes péndulos en los edificios, poner gigantescos muelles en los cimientos...) para evitar estas catastrofes pero claro, Haití no tiene ese dinero para invertirlo en seguridad. Todos sabemos que es mejor y más barato prevenir que curar, pero los países desarrollados nunca piensan a largo plazo y ahora toca lamentarse de que los pobres haitianos hayan tenido tan mala suerte... Es decir, esto ha ocurrido en Haití porque nadie ha puesto dinero para que no ocurra, nadie.

Finalmente quiero comentar la existencia de una escala no es científica para medir los terremotos, son las escalas de daños. La más conocida es la de Mercalli. Consisten en valorar el terremoto no por la energía liberada sino por los daños que causa:

I. Muy débil Imperceptible para la mayoría excepto en condiciones favorables.
II. Débil Perceptible sólo por algunas personas en reposo, particularmente aquellas que se encuentran ubicadas en los pisos superiores de los edificios. Los objetos colgantes suelen oscilar.
III. Leve Perceptible por algunas personas dentro de los edificios, especialmente en pisos altos. Muchos no lo reconocen como terremoto. Los automóviles detenidos se mueven ligeramente. Sensación semejante al paso de un camión pequeño.
IV. Moderado Perceptible por la mayoria de personas dentro de los edificios, por pocas personas en el exterior durante el día. Durante la noche algunas personas pueden despertarse. Perturbación en cerámica, puertas y ventanas. Las paredes suelen hacer ruido. Los automóviles detenidos se mueven con más energía. Sensación semejante al paso de un camión grande.
V. Poco Fuerte La mayoría de los objetos se caen.
VI. Fuerte Lo perciben todas las personas, muchas personas asustadas suelen correr al exterior, paso insostenible. Ventanas, platos y cristalería dañadas. Los objetos se caen de sus lugares, muebles movidos o caídos. Revoque dañado. Daños leves a estructuras.
VII. Muy fuerte Pararse es dificultoso. Muebles dañados. Daños insignificantes en estructuras de buen diseño y construcción. Daños leves a moderados en estructuras ordinarias bien construidas. Daños considerables estructuras pobremente construidas. Mampostería dañada. Perceptible por personas en vehículos en movimiento.
VIII. Destructivo Daños leves en estructuras especializadas. Daños considerables en estructuras ordinarias bien construidas, posibles colapsos. Daño severo en estructuras pobremente construidas. Mampostería seriamente dañada o destruida. Muebles completamente fuera de lugar.
IX. Ruinoso Pánico generalizado. Daños considerables en estructuras especializadas, paredes fuera de plomo. Grandes daños en importantes edificios, con colapsos parciales. Edificios desplazados fuera de las bases.
X. Desastroso Algunas estructuras de madera bien construida destruidas. La mayoría de las estructuras de mampostería y el marco destruido con sus bases. Rieles doblados.
XI. Muy desastroso Pocas, si las hubiera, estructuras de mampostería permanecen en pie. Puentes destruidos. Rieles curvados en gran medida.
XII. Catastrófico Destrucción total con pocos sobrevivientes. Los objetos saltan al aire. Los niveles y perspectivas quedan distorsionadas.


En el caso de Haití el grado sería XI, casi el más alto. Bajo mi punto de vista esta escala es mucho más realista para predecir riesgos humanos en sismología, y la que deberíamos usar para saber dónde se debe invertir en reconvertir ciudades para los estándares sísmicos más actuales y salvar así miles de vidas.

Ahh, y quería recordar que podéis enviar todos las fotos del concurso ¡hasta el día 7 de Febrero!

¿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/