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Terremoto y ciclo sísmico

He dedicado varias publicaciones a explicarte efectos de los terremotos (tsunamis), o como se mide su tamaño (intensitdad vs magnitud), o a diferenciar la tipología de terremotos dentro de una serie sísmica (terremoto principal, precursores y réplicas). Pero me he dado cuenta que nunca te he explicado que es un terremoto y como se produce. Quizás ya lo sabes, pero por si no lo tienes claro, espero que lo que te voy a explicar te lo aclare y lo encuentres interesante.

 

¿Qué es y cómo se produce un terremoto?

Un terremoto es una vibración que viaja por el interior y por la superficie de la Tierra y está causado por la liberación instantánea de la energía en forma de ondas sísmicas.

 

 

Propagación de una onda sísmica por el interior y la superficie de una esfera que simula la Tierra. Las ondas de colores cálidos (rojo/amarillo) corresponden a las ondas-P o primarias, las que viajan más rápido, y los colores fríos (azul/verde) a las ondas-S o secundarias, que viajan más despacio (Fuente Seismology Oxford).

 

La liberación de energía que da lugar al terremoto se produce por la rotura a lo largo de una falla, que es una fractura en la corteza terrestre donde los bloques a lado y lado de la falla se mueven uno respecto al otro. La falla ha ido acumulando esta energía a lo largo de un periodo de tiempo a causa del movimiento de las placas tectónicas. Lo que sucede con el paso del tiempo es que los bloques a ambos lados de una falla, y en zonas relativamente alejadas de esta, se van deformando poco a poco por el movimiento relativo entre ellos, mientras que la zona de la falla permanece boqueada, no se desliza. Este bloqueo hace que la falla vaya acumulando la energía de ese movimiento relativo. Pero llega un momento que la energía acumulada en la falla supera la energía que la mantiene bloqueada y la falla se mueve repentinamente liberando toda la energía acumulada. Es en este momento cuando se produce el terremoto. A este tipo de comportamiento se le llama rebote elástico.

 

 

El rebote elástico. El vídeo muestra la deformación que se produce a lado y lado de la falla mientras esta permanece bloqueada, hasta que llega el momento que la falla se rompe liberando la energía acumulada, dando lugar al terremoto (Fuente USGS).

 

De forma sencilla tú puedes hacerte tu máquina de terremotos. Sobre un tablón de madera pones un bloque de madera con un papel de lija en la base del bloque para que genere fricción. Si el bloque de madera es muy ligero le puedes añadir peso. A uno de los extremos del bloque le fijas una goma o muelle y a este le puedes fijar una cuerda o una cinta métrica, que te permitirá medir desplazamientos. Cuando tienes todo tu sistema montado, pones el bloque de madera con la zona con el papel de lija en contacto con el tablón de madera. A partir de ese momento, de forma progresiva y suave empiezas a tirar de la cuerda o de la cinta métrica. Verás que la goma o el muelle se empiezan a estirar, pero el bloque no se mueve. Pero llega un momento que el bloque de madera, que estaba inmóvil, se mueve repentinamente. Has producido tu primer terremoto!!!

 

 

Animación que muestra el funcionamiento de la máquina de terremotos. Fíjate como a medida que tiramos de la goma esta se va alargando y va almacenando energía elástica (elastic energy), mientras que el bloque permanece quito. Pero llega un momento que la energía almacenada en la gomo ejerce una fuerza sobre el bloque que supera la fuerza de fricción y hace que el bloque se mueva, en ese momento se libera la energía elástica y se genera el terremoto. Si seguimos tirando de la goma al cabo de un tiempo volveremos a generar un nuevo terremoto (Fuente IRIS).

¿Qué es el ciclo sísmico?

Como podéis ver en la animación anterior, si seguimos tirando de la goma al cabo de un tiempo el bloque se vuelve a mover. Esto pasa de la misma forma en las fallas, si seguimos manteniendo el movimiento relativo entre los bloques al cabo de un tiempo se producirá un nuevo terremoto. Como las fuerzas en la corteza terrestre no cambian rápidamente, la deformación a lado y lado de la falla se mantiene con pocas variaciones a lo largo del tiempo y por lo tanto en una misma falla los terremotos tienen una cierta periodicidad, el tiempo que pasa o ha pasado entre un terremoto y el siguiente o el anterior suele ser similar. Este comportamiento nos permite definir el ciclo sísmico de una falla, cuanto tiempo pasa entre terremotos.

Pero no todas las fallas tienen un mismo ciclo sísmico, este depende de varios parámetros, como por ejemplo la velocidad a la que se desplazan los bloques a ambos lados de la falla. Si la velocidad a la que se desplazan es muy rápida los terremotos tienen una mayor frecuencia, pasa menos tiempo entre terremoto y terremoto. Por otro lado, si esta velocidad es muy baja, el tiempo entre terremotos es muy largo. Una falla rápida es la falla de San Andrés en California que se mueve alrededor de unos 30 mm/año y esto hace que produzca grandes terremotos entre 100 y 200 años, aproximadamente. Por otro lado, fallas mucho más lentas, como las que hay en la Península Ibérica, que se mueven con velocidades inferiores a 1 mm/año producen terremoto cada algunos miles de años, incluso para las más lentas, cada algunas decenas de miles de años.

Quizás ahora te preguntes, ¿entonces, conociendo el ciclo sísmico de una falla se puede predecir cuándo va a pasar el próximo terremoto? Pues no de una forma exacta. Hay muchos parámetros que intervienen en cómo se acumula la energía en una falla y como esta se libera y que todavía no conocemos, para ello seguimos investigando. De todas formas, de manera aproximada sí que podemos saber cuánto tiempo pasa entre grandes terremotos en una falla a partir de saber su velocidad, como hemos visto, o a partir de estudios de paleosismología. Estos datos se pueden utilizar en estudios de peligrosidad sísmica para poder conocer la probabilidad que en una zona se pueda producir un gran terremoto en un futuro próximo (50 años, 100 años o más). Pero esto quizás lo deje para otra publicación, no?

Para finalizar, si vives en una zona donde pueden ocurrir terremotos importantes, piensa que durante el terremoto primero tienes que agacharte, después cubrirte y, finalmente, intenta situarte debajo de una mesa y agárrate a ella.

 

 

 Imágenes que muestran que hacer en caso de terremoto (Fuente shakeout.org).

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