29 de mayo de 2011

Terremoto de Lorca. Reflexiones sobre sus causas.

Declaraciones de urgencia.

“La superficialidad del terremoto y su proximidad fue fundamental”.
“El suelo, blando y de tipo aluvión amplificó las ondas”
“Terrenos arenosos y de gravas, que, ante movimientos sísmicos, hacen que el suelo tenga un comportamiento plástico, casi líquido”.

Estos han sido hasta hoy, los principales argumentos lanzados a lo medios por geólogos y otros especialistas, en relación a las posibles causas que pudieran justificar las graves consecuencias sufridas en la ciudad de Lorca con motivo de los seismos de escasa magnitud registrados en la tarde del 11 de mayo .


Desde mi escaso conocimiento en temas de sismicidad y riesgo sísmico, algunas de estos argumentos no me han parecido, a priori, que sirvan para que el ciudadano de a pie comprenda la excepcionalidad del evento, si es que es tal, ni la falta de una mejor predicción en el riesgo sismico de la zona.

Por esto, me ha resultado especialmente interesante ahondar un poco mas en estas cuestiones y tratar de ver cuanto de verdad o cuanto de "urgencia" hay en estas justificaciones.

No pretendo en este post explicar por enésima vez las circunstancias geológicas que parecen justificar el terremoto de Lorca, pero entiendo que puedan ser necesarias para contextualizar mis comentarios, por lo que para aquellos que aún no esten familiarizados con ellas les recomiendo la lectura de la entrada correspondiente en Geoesfera o bien del Informe, algo más técnico, emitido por el IGME.

Trasvase Tajjo-Segura afectado por la falla de Alhama de Murcia, evidenciando su neotectónica (Atlas de Murcia)


Proximidad

Cuando un tipo común escucha que la causa de los importantes daños (siempre referidos tanto a los personales como a los materiales) sufridos por la ciudad de Lorca, es la proximidad del epicentro del terremoto, lo primero que piensa es ¡claro, por eso han sido los Lorquinos y no los madrileños los damnificados!.

Una reflexión un poco más detenida te hace pensar, sin embargo, que quizás se trate de una zona donde no se habían registrado otros terremotos próximos, pero cuando uno tiene la ocasión de analizar el número y situación de los eventos sísmicos ocurridos en los últimos años en la zona de Lorca tampoco se descubre una situación excepcional.

Mapa de la sismicidad en la zona de Lorca hasta el años 2008 (IGME).

Entonces, ¿porque aludir a la proximidad del terremoto para justificar el desastre?. Cuando te adentras un poco mas en la materia y descubres que, por ejemplo, la fuerte sacudida producida por un terremoto de magnitud 7 se reduce a la mitad en una distancia de 15 km, a una cuarta parte en una distancia de 30 km, a una octava parte en una distancia de 50 millas y a una dieciseisava parte en una distancia de 80 km...entonces ya si, cobra más sentido el argumento para una ciudad situada a 2 km del epicentro de un terremoto.

Superficialidad

La profundidad del foco del terremoto se ha estimado en unos 2 km a falta de estudios más precisos y esta, si parece coherente con la fuerte intensidad registrada en superficie. Sin embargo, ¿Hasta que punto esto supone una singularidad que justifique su presentación como argumento  freente a los daños registrados en Lorca?.

Es sabido que en nuestros planeta se registran terremotos incluso a profundidadades superiores a los 700 km y visto de este modo un terremoto a 2 km de profundidad puede resultarnos sorprendente. Pero nuevamente un vistazo más detallado a las estadísticas nos permite comprobar que el 95% de los eventos sísmicos se producen a profundidades inferiores a los 100 km y si afinamos un poco más y nos fijamos unicamente en los primeros 10 km de la corteza de la península Ibérica, la superficialidad del terremoto deja de sorprendernos.

Los distintos colores indican la profunidad del foco (USGS).

Amplificación sísmica y resonancia.

Cuando se produce un terremoto, en origen, el frente de ondas en la roca suele tener altas frecuencias y por tanto alta energía. Cuando las ondas pasan a depósitos no rocosos, como suelos mal consolidados, estas se amplifica intentando que la energía se conserve, de manera que la frecuencia baja y la amplitud de las ondas aumenta, lo que se traduce generalmente en que la intensidad del terremoto se incremente hasta en un grado.

A este fenomeno se ha intentado también aludir en busqueda de justificaciones que aclaren la importantes intensidad registrada en Lorca para un terremoto de magnitud 5.1. Pero lo cierto es que las normativas sismoresistentes ya se cuidan de tener en cuanta estos efectos de “causas locales” introduciendo coeficientes de amplificación del terreno, por lo que si el estudio geotécnico define correctamente estos parámettos (esto daría para otro post) y el diseño de la estructura los tiene en cuenta no debería suponer un inconveniente importante.

Durante un terremoto los edificios oscilan, pero no todos los edificios responden a un terremoto por igual. Si la frecuencia de oscilación del terreno está cerca de la frecuencia natural de la construcción, esta puede entrar en resonancia (oscilacion contitnua de gran amplitud) pudiendo causar graves daños.

De esta manere los edificios pequeños se ven más afectados por ondas de alta frecuencia de la misma forma que un pequeño barco de vela no se verá apenas afectado por una sucesión de olas distantes entre si, pero sí en cambio puedo zozobrar con una rápida sucesion de olas.

Por contra, las grandes estructuras de edificios de altura se ven más afectadas por sismos de baja frecuencia o lenta agitación y por seguir con el mismo ejemplo, diremos que un gran barco de tipo crucero se verá poco afectado por una rápida sucesión de olas y sin embargo sufrirá mas frente a un oleaje de baja frecuencia.

Para entender mejor este fenómeno, creo que el siguiente video, que a mi me parece sencillamente genial, no deja lugar a demasiadas dudas.


De este modo, si las estructuras como casas y construcciones bajas suelen tener frecuencias naturales de oscilación de 10 Hz, y edificaciones esbeltas frecuencias menores que 1 Hz, resulta conveniente construir casas en suelos blandos y edificios en suelos duros, evitando el fenómeno de la resonancia. Por esto, cuando existen suelos blandos, y se favorece, como hemos visto, el desarrollo de ondas sísmicas de baja frecuencia, los edificios en altura suelen ser los que más daños sufren, como parece haber pasado en Lorca.

Licuefacción.

Se define la licuefacción como la “disminución de la resistencia al corte en un suelo no cohesivo saturado, debido al aumento de la presión intersticial durante un terremoto, pudiendo llegar a producirse la anulación de la presión efectiva entre sus partículas” lo que hace que el terreno fluya como si fuera un líquido.

Esto es obviamente fatal para las construcciones asentadas sobre este tipo de suelos y a este fenómeno también se ha apuntado como probable causa de los daños sufridos en los edificios de Lorca.

Para entender en que se traduce realmente la licuefacción, nuevamente os invito a ver un video muy ilustrativo.


No todos los suelos son susceptibles a la licuefacción y ya, estudios anteriores, han revelado que en el subsuelo de Lorca no existen suelos con características que pudieran causar problemas de licuefacción a causa de un terremoto.

Los depósitos con susceptibilidad potencial de licuefacción más alta, están en Lorca constituidos por materiales granulares gruesos (gravas arenosas) o por materiales finos mayoritariamente limo arcillosos, lo suficientemente alejados de las granulometría típicas de las arenas susceptibles. Solamente existen suelos con características aproximadas a las de las arenas susceptibles en forma de algunos lentejones aislados, pocos representativos.

Si a todo lo anterior se une el hecho de que en la Ciudad de Lorca el nivel freático se encuentra a una profundidad superior a los 50 m y que la probabilidad de saturación de las escasas capas puramente arenosas que hay en el subsuelo más superficial es muy baja, se comprende que el riego de licuefacción en la ciudad sea muy baja .

Por otro lado, los daños sufridos por edificios cuyo suelo ha licuefactado muestras rasgos muy característicos que no parecen haberse evidenciado en Lorca.

Licuefacción en el terremoto de Niigata (Japón) de 1964.

Con todo esto, podemos decir que cualquier argumento en favor de la licuefacción como causante de los daños en Lorca pierde muchos puntos.

Efectos locales.

Los llamados efectos locales están causados por la interacción del campo de propagación de las ondas sísmicas con las irregularidades del terreno, referidas estas a las relacionadas con la topografía del terreno o con las subsuperficiales como fallas, disconformidades, etc.

Existen evidencias in situ, instrumentales y teóricas de los efectos locales provocados por la topografía. Durante terremotos destructivos, se ha comprobado que los edificios localizados en la parte superior de montañas o laderas sufren daños estructurales mayores que aquéllos situados en las zonas más bajas. En otras ocasiones , la forma del basamento rocoso en los valles puede hacer efecto de lente, enfocando las ondas sísmicas en determinados puntos o líneas a donde llegará, por lo tanto, gran cantidad de energía.

Son númerosos los estudios que analizan la influencia de este tipo de factores pero, quizás por recientes, todavía no son tenidos en cuanta en la mayoria de los estudios de riesgo sísmico.

Peligrosidad sísmica de Lorca

De acuerdo a las lineas anteriores, parece claro que  existen multiples factores que influyen en la sismicidad. Desafortunadamente el numero de parámetros es tan elevado que hoy por hoy, los estudios de peligrosidad sísmica se basan casi exclusivamente en propiedades estadísticas para evaluar probabilidades, cuya calidad dependerá en gran medida del número de datos y, por tanto, de una adecuada intrumentación que permitan obtener resultados confiables.

 Mapa de peligrosidad sísmica en términos de aceleraciones (Normativa Sismoresistente, NSR-02).

Algunos estudios recientes estimaban que el terremoto más probable en Lorca para un periodo de retorno de 500 años tendría una magnitud del orden de 5.0, muy proxima a la registrada en el terremoto principal de Lorca. Sin embargo, el alto nivel de aceleración registrado triplica a la prevista por la norma sismoresistente vigente, por lo que cabe pensar, si damos a esta por buena, que probablemente los motivos de esta diferencia tengan que ver con las caracteristicas locales de Lorca y su entorno inmediato y deban llevarse a cabo estudios de microzonificación sísmica en las zonas de mayor riesgo o, de otro modo, quizás tenga que plantearse una buena revisión de las normas sismoresistentes actuales.

 Sísmograma del terremoto de Lorca.

Finalmente, y como reflexión adicional, parece claro que algunas de las declaraciones que intentaban justificar los importantes daños  sufridos en Lorca padecián del que podria denominarse como "síndrome de urgéncia" basadas más en dar una respuesta rápida a los medios de comunicación que una respuesta sensata en su totalidad y que pudiera entender la sociedad más interesada.

Quiero pensar que todo este rollo, os haya servido al menos, como a mi, para aprender algo más sobre el fascinante mundo de los terremotos y la sismicidad y si habeís llegado hasta aqui, debo sin duda agradecer vuestra atención.

"Si no te equivocas de vez en cuando, es que no lo intentas"
(Woody Allen). 


Fuentes:

3 comentarios:

  1. Hola, tu blog ahora tiene mas informacion...de este tema lo importante es lo mismo ,la prevencion y la que se cumplan las normas en materia de ingenieria,lamentablemente aca en Venezuela,tenemos muchas fallas en ese sentido y lo mas grave de el asunto es que el area donde se concentra la mayoria de la poblacion es en las areas mas sismicas de Venezuela.
    El fenomeno de la licuefaccion es tipico en muchas zonas aca,de eso voy a colocar en el Blog de Venezuela.
    Entre todos aprendemos,eso es lo importante.
    Saludos..:_))

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  2. Algunas novedades:

    Experto cree que la sobreexplotación de acuíferos pudo agravar el sismo Lorca.

    http://awe.sm/5Pj2n

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  3. Muy ilustrativo el vídeo enlazado.

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