Riesgo sísmico y volcánico: causas, ondas y localización de terremotos y volcanes

Riesgo sísmico

Riesgo sísmico: los grandes terremotos ocasionan grandes desastres en un tiempo breve. Sus principales efectos son las sacudidas del suelo y de los edificios, desplazamientos superficiales del suelo, deslizamientos de tierras y tsunamis.

Tipos de ondas sísmicas

Los terremotos se producen por la liberación de grandes cantidades de energía en forma de ondas elásticas (ondas sísmicas). En profundidad, las ondas sísmicas que se forman en el hipocentro del terremoto son las ondas P y S, que al llegar a la superficie se transforman en ondas L y R, que se transmiten en forma circular a partir del epicentro y causan la mayor parte de los destrozos de los terremotos.

Las ondas L y R o superficiales son las responsables de los destrozos, y las P y S viajan en profundidad.

Las roturas de grandes masas rocosas en el interior de la Tierra son las fallas que producen terremotos. Esta rotura produce vibraciones y ondas sonoras.

Ondas P

Primarias o longitudinales, son las de mayor velocidad, por lo que llegan las primeras. Son longitudinales porque las partículas del terreno vibran en la dirección de la onda. Las ondas comprimen las partículas a su paso. Las ondas P pueden propagarse en medios sólidos, líquidos y gaseosos.

Ondas S

Secundarias o transversales. Viajan a menor velocidad que las P y se registran en segundo lugar. Hacen vibrar las partículas del terreno en una dirección perpendicular a la de propagación de la onda. Las ondas S solo se propagan en sólidos.

Ondas superficiales R y L

Son las últimas que se registran y aparecen como consecuencia de la llegada de las ondas P y S a las superficies de contacto entre materiales de características mecánicas distintas, como la superficie de contacto tierra-aire y tierra-océano. Son las que provocan catástrofes superficiales asociadas a terremotos de gran intensidad. Las R producen oscilación ascendente y descendente (oleaje) y las L tienen propagación similar a las S pero en el plano horizontal, como el movimiento de una serpiente, aunque estas ondas no penetran a mucha profundidad. Son las responsables de los daños producidos en los cimientos y estructuras de las construcciones.

Las ondas P y S proporcionan información sobre la estructura y composición del interior terrestre, y las superficiales no, porque no aparecen en profundidad.

Causas de terremotos

Los fenómenos que pueden desencadenar riesgos sísmicos son aquellos que pueden producir una liberación de energía suficiente y su posterior transmisión en forma de ondas. Tienen origen variado: erupciones volcánicas, impacto de meteoritos, explosiones nucleares, asentamiento de grandes embalses, deslizamientos, actividades mineras, etc.

La importancia mayor la tiene la actividad tectónica, que deforma las rocas almacenando en ellas energía elástica que será liberada cuando la deformación supere su límite de elasticidad. Se rompe produciendo una falla que liberará toda la energía elástica almacenada.

Los terremotos se producen mayoritariamente en los bordes de placas; por ello, están asociados a áreas volcánicas y cadenas montañosas jóvenes.

Magnitud y escalas sísmicas

Magnitud: se representa por medio de la escala de Richter en función de la energía liberada. Los grados se representan con números arábigos y crecen exponencialmente. No hay límite máximo en la escala, pero el máximo registrado hasta ahora es de 9,5.

Intensidad: se mide por medio de la escala de Mercalli en función de la sensación percibida por la gente y de los daños observables producidos. Tiene cierto grado de subjetividad. Los daños varían según la naturaleza del sustrato, el tipo de construcciones, la densidad de población, etc. Se expresa con números romanos y tiene 12 grados.

Localización de terremotos

Los terremotos se sitúan en los límites de placas tectónicas, destacando el Cinturón de Fuego del Pacífico, el cinturón alpino-himalayano y las crestas de las dorsales medioceánicas. El Cinturón de Fuego del Pacífico engloba los arcos insulares de Asia y Australia y continúa por la costa occidental de todo el continente americano. Presenta alta actividad sísmica y volcánica y coincide con bordes de placa destructivos de subducción.

La distribución de la sismicidad en las áreas continentales es más difusa que en los océanos. Los estudios de detalle muestran que los epicentros se concentran según alineaciones que se corresponden con fallas.

Riesgo volcánico

Riesgo volcánico: son más perceptibles para la población que los riesgos sísmicos, porque los volcanes permanecen inactivos durante largos periodos de tiempo y proporcionan una falsa sensación de seguridad. Los riesgos derivados de fenómenos volcánicos originan un número pequeño de víctimas pero grandes pérdidas económicas. Proporcionan tierras fértiles, recursos minerales y energía geotérmica, por lo que el ser humano ocupa su área geográfica, y convierte un proceso natural en un grave riesgo. La influencia de las erupciones volcánicas puede ser negativa y positiva.

Localización de volcanes

La distribución geográfica de volcanes coincide con el borde de las placas tectónicas: la mayoría están en los bordes de placas y el 5% en el interior de las placas (magmatismo intraplaca), que abundan en bordes constructivos (dorsales). Los volcanes del interior de las placas se deben a las plumas convectivas provenientes de zonas muy profundas del manto.

Magmatismo intraplaca

Volcanes situados en puntos calientes. El origen de los puntos calientes parece venir de la zona D'' (base del manto), que está sometida al excesivo calor del núcleo, originando una pluma convectiva de material más caliente que atraviesa todo el manto y la corteza, originando volcanes submarinos e islas volcánicas (Hawái). Los puntos calientes se reconocen por formar islas lineales y ordenadas según la antigüedad.

Bordes constructivos (dorsales)

Fracturas de litosfera por donde sale magma que se enfriará formando nueva litosfera. Darán lugar a cordilleras montañosas submarinas de gran longitud, las dorsales. Al formarse nueva litosfera reciben el nombre de bordes constructivos. Este efecto provoca el aumento de las dimensiones del océano y el alejamiento de los continentes. Estos bordes constructivos presentan pocos terremotos pero abundantes volcanes.

Bordes destructivos

Se producen cuando chocan dos placas; una de ellas, la más densa, se hunde introduciéndose bajo la otra placa (subducción), y se produce pérdida de litosfera. Debido al rozamiento de las placas durante la subducción se produce un aumento de la temperatura que funde algunas rocas de la zona de contacto entre las placas, dando lugar a magmas que, si suben a la superficie, forman volcanes. Los bordes convergentes son las zonas más inestables del planeta. En estos límites abundan los volcanes y terremotos, y también producen islas si las placas son oceánicas y cordilleras montañosas si una de las dos placas es continental. La placa que subduce origina grandes depresiones lineales de mucha profundidad (fosas tectónicas o submarinas), por ejemplo, la fosa de las Marianas.

Relieve como resultado de la interacción entre dinámica interna y externa de la Tierra

La geomorfología es la ciencia que se ocupa de la forma de la Tierra. El relieve de la superficie terrestre es el resultado de la interacción de fuerzas endógenas y exógenas. Las primeras actúan como creadoras de grandes elevaciones y depresiones producidas por movimientos de componente vertical, y las otras por una continua inundación que tiende a rebajar el relieve originado. Estos procesos de la dinámica externa se agrupan en la cadena meteorización-erosión, transporte y sedimentación. El resultado se manifiesta en la creación de un conjunto de modelados erosivos y deposicionales que presentan rasgos específicos.

La energía necesaria para la actividad de estos procesos viene de la radiación solar, que llega a la superficie terrestre y se transforma en calor, que constituye la principal fuente de los procesos meteorológicos. Estos controlan la meteorización, edafogénesis y desarrollo del relieve, y la vida de animales y plantas. La energía gravitatoria da lugar al transporte de sedimentos, movimientos de masa en laderas, etc.

La energía endógena es la causa generadora de los grandes relieves existentes en la superficie terrestre.

La geomorfología se ocupa de los estudios a escala media, en los que se analizan los diferentes eventos geomorfológicos. Recientemente, el análisis de los procesos actuantes a escala más detallada, junto con el estudio de la variabilidad temporal de las formas, conduce a la geomorfología cuantitativa o de procesos.