Por : Dennis Falvy   

Señala El Comercio que un sismo de magnitud 4,1 en la escala de Ritcher , remeció Lima  hoy durante la madrugada. El Instituto Geofísico del Perú (IGP) reportó un nuevo temblor ocurrido a 3:17 horas. 

El epicentro del temblor, ocurrido a las 3:17 horas, se ubicó a 45 kilómetros al suroeste de Huacho, con una profundidad de 65 kilómetros.

En rigor no estamos preparados de manera alguna para uno de gran magnitud de 8 o 9 grados , como sistemática y recurrentemente lo vienen advirtiendo el IGP y expertos como el Ingeniero Kuroiwa. El sismo enorme es inevitable y ni siquiera quiero pensar que será el post sismo, en que todo lo que se hace aquí es uno que otro simulacro y la advertencia de una mochila de salvataje.

DEFINICIÓN DE ESCALA DE RICHTER

La escala de Richter es una graduación de la magnitud de los sismos, deducida en 1935 por el geofísico Charles Richter y desarrollada después por él y por Reno Gutemberg. La escala se definió originalmente como el logaritmo de la amplitud del movimiento de un sismógrafo estándar situado a 100 km de distancia del epicentro de un sismo. Es también conocida como la escala de magnitud local, y es la escala más utilizada por los sismólogos.

Esta escala se emplea para evaluar los daños ocasionados por los sismos, y mide la cantidad de energía liberada de un temblor en su centro o foco, el rango de la escala va de 1 a 10 grados, y la intensidad crece de forma exponencial de un número al siguiente.

Como la escala de Richter es logarítmica, cada unidad de magnitud indica un aumento de 10 veces en la amplitud de la onda. Pero el incremento de la energía correspondiente a cada unidad es estimado por los sismólogos como de aprox. 30 veces; un terremoto de magnitud 2 es 30 veces más potente que uno de magnitud 1; un terremoto de magnitud 3 es 30 veces más potente que uno de 2, y por consiguiente 900 veces más potente que un terremoto de magnitud 1, y así sucesivamente.

Cuando la tierra empieza a temblar, el sismógrafo inmediatamente registra las ondas sísmicas generadas y las representa en forma de sismogramas, que permiten la mediación de la magnitud o cantidad de energía liberada bajo los parámetros de Richter

La gama de magnitudes de terremotos es muy amplia, desde la vibración más tenue (2 grados) que sólo lo detecta el instrumento, y no es percibida por los seres humanos, hasta los movimientos intensos que derriban construcciones enteras. Un evento con una magnitud de 7 o más, por lo común se considera importante. El terremoto de mayor magnitud que ha podido ser medida hasta ahora, fue el ocurrido en la ciudad de Valdivia (Chile) en 1960, alcanzando una magnitud de 9,5.

A continuación se figuran ejemplos de los efectos que pudieran suceder en algunos casos, dependiendo de la energía de cada grado:

– 3,5 grados. Terremoto débil que solo se percibe en los pisos altos.

– 4,5 grados. Tiemblan las ventanas, los muebles y los carros estacionados.

– 5,5 grados. Caen algunos arboles y se producen algunos destrozos.

– 6.5 grados. Daños en algunas estructuras y derrumbamiento de muros.

– 7,5 grados. Destrucción de muchos edificios y hundimientos de postes.

– Más de 8,1 grados. Destrucción total de una ciudad y levantamiento de la corteza terrestre.

La escala de Richter es abierta, esto quiere decir que aunque hasta la actualidad no se ha registrado un terremoto de magnitud mayor de 9,6, es posible que se produzca alguno que supere de 10.

ESCALA SISMOLÓGICA DE MERCALLI

La ciudad chilena de Valdivia tras el terremoto de 1960, el de mayor magnitud registrada hasta la fecha (9,5 MW). Alcanzó una intensidad de XII en la escala de Mercalli.

La escala sismológica de Mercalli es una escala de doce grados desarrollada para evaluar la intensidad de los terremotos a través de los efectos y daños causados a distintas estructuras. Así, la intensidad de un terremoto no está totalmente determinada por su magnitud, sino que se basa en sus consecuencias, empíricamente observadas. Debe su nombre al físico italiano Giuseppe Mercalli.

La escala de Mercalli se basó en la simple escala de diez grados formulada por Michele Stefano Conte de Rossi y François-Alphonse Forel. La escala de Rossi-Forel era una de las primeras escalas sísmicas para medir la intensidad de eventos sísmicos. Fue revisada por el vulcanólogo italiano Giuseppe Mercalli en 1884 y 1906. 

En 1902, el físico italiano Adolfo Cancani amplió la escala de Mercalli de diez a doce grados. Más tarde la escala fue completamente reformulada por el geofísico alemán August Heinrich Sieberg y se conocía como la escala de Mercalli-Cancani-Sieberg (MCS). La escala de Mercalli-Cancani-Sieberg fue posteriormente modificada por Harry O. Wood y Frank Neumann en 1931 como la escala de Mercalli-Wood-Neumann (MWN). Finalmente fue mejorada por Charles Richter, también conocido como el autor de otra escala sismológica, la escala de Richter, que mide la magnitud de la energía liberada durante un sismo.

En la actualidad, la escala se conoce como la escala de Mercalli modificada (MM).

ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA

Los niveles bajos de la escala están asociados por la forma en que las personas sienten el temblor, mientras que los grados más altos se relacionan con el daño estructural observado. La tabla siguiente es una guía aproximada de los grados de la escala de Mercalli modificada, con sus grados y la correspondiente descripción: 

I - Muy débil. Imperceptible para la mayoría excepto en condiciones favorables. Aceleración menor a 0,5 Gal.34

II - Débil. Perceptible solo por algunas personas en reposo, particularmente aquellas que se encuentran ubicadas en los pisos superiores de los edificios. Los objetos colgantes suelen oscilar. Aceleración entre 0,5 y 2,5 Gal.34

III - Leve. Perceptible por algunas personas dentro de los edificios, especialmente en pisos altos. Muchos no lo perciben como un terremoto. Los automóviles detenidos se mueven ligeramente. Sensación semejante al paso de un camión pequeño. Aceleración entre 2,5 y 6,0 Gal.34

IV - Moderado. Perceptible por la mayoría 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. Aceleración entre 6,0 y 10 Gal.34

V - Poco fuerte. Sacudida sentida casi por todo el país o zona y algunas piezas de vajilla o cristales de ventanas se rompen; pocos casos de agrietamiento de aplanados; caen objetos inestables. Se observan perturbaciones en los árboles, postes y otros objetos altos. Se detienen los relojes de péndulo. Aceleración entre 10 y 20 Gal.34

VI - Fuerte. Sacudida sentida por todo el país o zona. Algunos muebles pesados cambian de sitio y provoca daños leves, en especial en viviendas de material ligero. Aceleración entre 20 y 35 Gal.34

VII - Muy fuerte. Ponerse de pie es difícil. Muebles dañados. Daños insignificantes en estructuras de buen diseño y construcción. Daños leves a moderados en estructuras ordinarias bien construidas. Daños considerables en estructuras pobremente construidas. Mampostería dañada. Perceptible por personas en vehículos en movimiento. Aceleración entre 35 y 60 Gal.34

VIII - Destructivo. Daños leves en estructuras especializadas. Daños considerables en estructuras ordinarias bien construidas, posibles derrumbes. Daño severo en estructuras pobremente construidas. Mampostería seriamente dañada o destruida. Muebles completamente sacados de lugar. Aceleración entre 60 y 100 Gal.34

IX - Muy destructivo. Pánico generalizado. Daños considerables en estructuras especializadas, paredes fuera de plomo. Grandes daños en importantes edificios, con derrumbes parciales. Edificios desplazados fuera de las bases. Aceleración entre 100 y 250 Gal.34

X - Desastroso. Algunas estructuras de madera bien construidas quedan destruidas. La mayoría de las estructuras de mampostería y el marco destruido con sus bases. Vías ferroviarias dobladas. Aceleración entre 250 y 500 Gal.34

XI - Muy desastroso. Pocas estructuras de mampostería, si las hubiera, permanecen en pie. Puentes destruidos. Vías ferroviarias curvadas en gran medida. Aceleración mayor a 500 Gal.34

XII - Catastrófico. Destrucción total con pocos supervivientes. Los objetos saltan al aire. Los niveles y perspectivas quedan distorsionados. Imposibilidad de mantenerse en pie.

EPICENTRO E HIPOCENTRO

El epicentro  el punto en la superficie de la Tierra que se encuentra sobre la proyección vertical del hipocentro o foco, el punto del interior de la Tierra en el que se origina un terremoto.

El epicentro es usualmente el lugar con mayor daño. Sin embargo, en el caso de grandes terremotos, la longitud de la ruptura de la falla puede ser muy grande, por lo que el mayor daño puede localizarse no en el epicentro, sino en cualquier otro punto de la zona de ruptura. Por ejemplo, en el terremoto de Denali de 2002, que alcanzó una magnitud de 7,9 grados, el epicentro se encontraba en el extremo oeste de la zona de ruptura, pero el mayor daño ocurrió a unos 330 km del extremo este de la zona de ruptura.

DISTANCIA EPICENTRAL 

Método gráfico de localización de un epicentro. Las «P» representan la posición geográfica de tres estaciones sísmicas, las «r» las distancias epicentrales calculadas desde cada una y «B» el epicentro obtenido por intersección de las tres circunferencias.

Durante un terremoto las ondas sísmicas se propagan esféricamente desde el hipocentro. La vigilancia sísmica se produce en el lado opuesto de la Tierra al epicentro porque el núcleo líquido exterior refracta la onda longitudinal o compresional mientras que absorbe las ondas transversales o distorsiones. Fuera de la zona de sombra sísmica pueden detectarse ambos tipos de onda pero, debido a sus diferentes velocidades y recorridos a través de la Tierra, llegan en momentos diferentes. Midiendo la diferencia de tiempo en cualquier sismógrafo, así como la distancia en un gráfico de tiempo de viaje en el que la onda primaria y la onda secundaria tienen la misma separación, los sismólogos pueden calcular la distancia del epicentro del terremoto. Esta distancia se llama distancia epicentral (δ, delta), comúnmente medida en grados .

Una vez calculadas las distancias epicentrales en al menos tres estaciones de medición sísmica, es sencillo averiguar la ubicación del epicentro aplicando el método de trilateración.

LAS ESCALAS LOGARÍTMICAS Y LA ESCALA RICHTER

 Entre la información podemos leer “la magnitud de un terremoto es una medida de la energía liberada y se determina a partir de la señal registrada en un sismograma. Dependiendo del tipo de onda del sismograma se obtiene una escala de magnitud diferente (ML, Ms, mb, Mw), siendo la más conocida la magnitud local de Richter ML”. 

También podemos encontrar que “la escala sismológica de Richter, también conocida como escala de magnitud local (ML), es una escala logarítmica arbitraria que asigna un número para cuantificar la energía que libera un terremoto, denominada así en honor del sismólogo estadounidense Charles F. Richter (1900-1985)”. 

Por tanto, para entender la escala Richter hay que saber qué es una escala logarítmica. Este tipo de escala de medida reemplaza el valor de una variable por su logaritmo en una determinada base (logbasevalor). En una escala lineal (quizás la escala más habitual) utilizaríamos los ejes perpendiculares OX y OY para representar los valores de dos variables X e Y, mientras que en una escala logarítmica utilizaremos, por ejemplo, el eje OX y el eje OlogbaseY (es posible utilizar logaritmos en ambos ejes).

Utilizar el logaritmo en un eje implica que las divisiones (marcas) en dicho eje no se ajustarán al valor de la variable, sino que serán relativas al logaritmo utilizado de dicho valor. Por ejemplo, en escalas lineales se utilizan distancias unitarias, 1,2,3,4… o múltiplos de un valor, 5,10,15,20…, y en una escala logarítmica utilizaremos valores del logaritmo. Esto significa que para un logaritmo en base 10 las divisiones vendrían dadas por los valores asociados a la fórmula log10(valor). Dado que el logaritmo y la función exponencial son funciones inversas, los valores 100,101,102,103,… se muestran en la representación gráfica de escala logarítmica en las divisiones 0,1,2,3,… respectivamente, consiguiendo de esta manera una reducción importante en el rango de valores representado. Esto es lo mismo que en lugar de representar una función del tipo y=10x en los ejes OX y OY, representemos la función log10y=x en los ejes OX y Olog10Y, sin duda algo mucho más manejable.

Así, la representación de datos en una escala logarítmica es útil cuando los datos cubren un rango de valores amplio, ya que como hemos visto el logaritmo lo reduce a un rango menor y, por tanto, más manejable, o cuando la función a representar crece muy rápidamente, como ocurre con la función exponencial. Por ejemplo, la ilustración muestra en color azul la gráfica de cierta magnitud y, mientras que en color verde se ha representado el logaritmo en base 10 de dicha magnitud y. Observe cómo los valores de y superan la cota de 40, y se salen del gráfico cuando x está próximo a 20. En cambio, log10(y) no alcanza el valor 5 aún para valores de x superiores a 50.

Podríamos afirmar que el logaritmo decimal (logaritmo en base 10) y el logaritmo neperiano (logaritmo en base e) comparten notoriedad. Este último, también llamado logaritmo natural, recibe su nombre en honor del científico escocés que propuso esta herramienta matemática, los logaritmos, John Napier of Merchiston (1550-1617).

La  base del  logaritmo neperiano es el número irracional e, así llamado en honor de su proponente, Leonhard Euler (1707-1783), cuyo valor es imposible de escribir de manera exacta mediante cifras, he aquí una aproximación:

e≈2.7182818284590452353602874…

Volviendo al caso de los terremotos, la escala de magnitudes Richter está basada en una escala logarítmica decimal, es decir, de base 10. Así pues, por cada incremento de una unidad en la escala Richter la amplitud de la onda del terremoto recogida en el sismógrafo se incrementa 10 veces (se multiplica por 10). Atendiendo a esta fórmula, un terremoto de magnitud 6 tendría una amplitud de onda 10 veces mayor que uno de magnitud 5; 100 veces mayor que uno de magnitud 4; 1 000 veces mayor que uno de magnitud 3; y 10 000 veces mayor que uno de magnitud 2. Esta variación en la amplitud evidencia la necesidad de utilizar logaritmos en la representación. La escala Richter hoy en día se utiliza para clasificar terremotos entre los valores 2.0 a 6.9. A partir de ese valor se utiliza otra escala, la escala de magnitud de momento. Por razones obvias, difícilmente podríamos dibujar un rango de valores de amplitud cien mil unidades sin utilizar una escala logarítmica.

Por otro lado, es interesante completar la información de la escala de magnitud de un terremoto con la cantidad de energía liberada por éste. La representación de esta cantidad de energía se ajusta a otra fórmula, también logarítmica. En este caso cada incremento de una unidad en la magnitud está asociado a un incremento de aproximadamente 32 veces en la energía liberada en el seísmo. Por tanto, un terremoto de magnitud 6 ML libera aproximadamente 32 veces más energía que uno de magnitud 5, aproximadamente 1 000 veces más que uno de magnitud 4, aproximadamente 32 000 veces más que uno de magnitud 3 y casi 100 000 veces más que uno de magnitud 2.

TERREMOTOS ENORMES 

Como curiosidad, el terremoto de mayor magnitud registrado en el planeta sucedió en Chile en 1960 y tuvo una magnitud de 9.5 Mw (magnitud de momento). 

Más tarde, el que sucedió en Indonesia en 2004, tuvo una magnitud de 9.3 Mw y otro más reciente, el ocurrido en 2011 en Japón, tuvo una magnitud de 9 Mw. 

Por otro lado, una de las hipótesis más extendidas en la comunidad científica para explicar la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años es que fue el resultado del impacto de un meteorito con nuestro planeta. Se estima que ese impacto liberaría una energía equivalente a un terremoto de magnitud de momento de 13.0. Esto se corresponde con una energía aproximada de 1011 kilotones, algo descomunal teniendo en cuenta que la bomba de Hiroshima liberó una energía aproximada de 15 kilotones.