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Está temblando DES PA CI TO

Autor
Categoría
fisica
geofisica
Tecnología
Fecha de Publicación
2017/04/25
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🐀
Por Alexis Rebolledo
Quizás usted no esté como Cerati en un cráter desierto esperando el temblor, sino con miedo, pensando que el próximo no será un temblor, sino un terremoto. No de los que se preparan con vino blanco pipeño, sino de esos que provocan tusunamis y marepotos cuando ocurren bajo el mar.
Y, por supuesto, cada vez que viene un temblor o un terremoto, brota como la espuma la gente que asegura haberlo predicho y se ven en la prensa esas mezclas incomprensibles de «grados Richter», «escala de Mercalli», «a mí me pareció que fue grado 6 o 7» o «es que se nubló muy brusco, por eso tembló».
En Etilmercurio queremos intentar hacer un servicio de utilidad pública y aclarar algunos errores comunes que ocurren cuando se habla de sismos.
Vamos allá.

1. La escala Richter

La escala Richter fue creada por los sismólogos Richter y Gutenberg en 1935: expresa cuantitativamente la magnitud de un sismo, para lo cual se vale de un cálculo logarítmico que nos da una idea de la magnitud que tiene la energía que se libera en un temblor o terremoto. Al ser una escala logarítmica, la energía liberada se multiplica a medida que la escala aumenta, en lugar de tener un crecimiento constante.
Chile, el jaguar de Sudamérica, tiene también el récord del terremoto más grande registrado en la historia #OrgulloNacional (?)
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El primer punto importante que hay que hacer notar es que la escala Richter fue diseñada pensando en las características de los sismos de California (que es donde trabajaban Richter y Gutenberg). En Chile no se usa precisamente la escala Richter sino que una modificación local calibrada para las características de los sismos chilenos (No quiere decir que la hayan inventado acá, sólo que usa parámetros locales asociados a cada región). A esta escala se le conoce como «escala local» o «magnitud local» (¿sorprendido?) y se le denota como Ml. Sirve para cuantificar la magnitud de sismos de baja intensidad.
¿Y qué pasa con los otros sismos? Pues sucede que desde la década de 1930 ha avanzado mucho la investigación de los movimientos telúricos. De hecho, desde hace un buen tiempo que para terremotos de gran magnitud NO SE USA la escala Richter sino la llamada escala sismológica de magnitud de momento (Mw) (1). Esta escala no es en absoluto nueva: de hecho, fue desarrollada en 1979 por Thomas C. Hanks y Hiroo Kanamori, investigadores del Instituto de Tecnología de California.
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No, no es este Thomas Hanks. Fuente de la imagen: imdb.com
La escala sismológica de magnitud de momento coincide aproximadamente con los parámetros de la escala de Richter (y con la escala local chilena) hasta la magnitud 6,9. Pero para sismos más grandes, la escala de Richter se satura debido a que se basa fundamentalmente en amplitud, y un terremoto más grande no es necesariamente más “amplio”. Esto no ocurre con la escala de magnitud de momento debido a que esta incorpora otros parámetros como el área de ruptura, desplazamientos, etc, ya que los terremotos no son puntos, sino más bien áreas.
Esto hace que la escala de magnitud de momento sea más fiable y precisa cuando se trata de eventos de gran magnitud. Por lo tanto, lo más adecuado hoy en día sería hablar simplemente de magnitud y erradicar para siempre los famosos «grados Richter».
Por si fuera poco, ni las escalas locales ni la escala de magnitud de momento son escalas graduadas, por lo que hablar de «grados Richter» no tiene sentido. Entonces, ¿cómo se debe dar la información de un sismo? La expresión correcta sería: «se registró un temblor de magnitud de 7,1» o «se registró un temblor de 7,1 en la escala de magnitud de momento», si se quiere ser más preciso.
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Además, ¿quién podría decirle que no a esa cara?
Usted seguramente ha escuchado hablar del hipocentro y epicentro. El hipocentro es justamente el foco de un terremoto, es decir, el punto al interior de la tierra en donde se inicia un movimiento telúrico y está compuesto por latitud, longitud, profundidad y tiempo (algo así como x,y,z,t). El epicentro, en cambio, es la proyección de este punto hacia la superficie (algo así como x,y). La magnitud de momento se mide entonces en el hipocentro, aunque no será extraño escuchar más de una vez en algún noticiario varias magnitudes, justamente proyectando latitudinalmente la magnitud de un sismo, mezclando escalas entre grados de intensidad y magnitud.

«¿Cómo? ¿Pero no dijeron que no se usaban los grados?».

Bueno, en realidad sí hay una escala que usa grados, la escala de Mercalli (aunque actualmente se utiliza la escala de Mercalli modificada), que toma su nombre del físico italiano Giuseppe Mercalli, quien la desarrolló en el siglo XIX.
Sin embargo, la escala de Mercalli es una escala subjetiva, porque evalúa la percepción humana del sismo: eso significa que un terremoto puede ser VII en Mercalli en el epicentro, pero VI, V y menos en lugares cada vez más apartados del epicentro. Es más: la composición del terreno puede afectar las ondas sísmicas, así es que incluso en una zona muy próxima al epicentro, el terremoto puede variar en uno o más grados de Mercalli.
Además, hay otros factores que pueden afectar en la percepción y los efectos de un sismo: no es lo mismo un sismo de magnitud 7,0 que ocurre a 10 kilómetros de profundidad que uno que ocurre a 100 kilómetros de profundidad. Por eso, la escala de Mercalli puede servir mejor para cuantificar en escala «humana» cuál es el daño o sensibilidad real de un sismo, más allá de la energía liberada.

2. No, los terremotos AÚN no se pueden predecir

La predicción de un terremoto es otro afán de muchos charlatanes pseudocientíficos, pero también de científicos y científicas que han puesto sus esfuerzos en elaborar algoritmos predictivos que puedan alertar de un sismo antes de que ocurra.
Una correcta predicción se define generalmente como la especificación de la hora, lugar y magnitud de un terremoto futuro dentro de límites claramente establecidos.
¿Es posible hacer eso?
Por ahora, a pesar de los esfuerzos, lamentablemente la respuesta NO.
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No, la ciencia no le hace oídos sordos a la idea de poder predecir terremotos.
Para que una predicción pueda ser confiable y precisa debe tener muy pequeños intervalos de incertidumbre en el espacio, tiempo y magnitud del evento. Además, esta debe ser repetible en el tiempo por cualquier persona con el equipo y entrenamiento adecuados.
Veamos un caso típico: alguien da una fecha y magnitud tentativa para un futuro sismo y, efectivamente, acierta en el día y la hora en un rango razonable, pero la magnitud difiere en varios decimales. Ahora que ya conocemos cómo se mide la magnitud, sabemos que no es en absoluto una predicción certera. Cuando se dan rangos de una semana, en un área lo suficientemente grande, con rangos de magnitud bajo los M 6,7 y en Chile (uno de los países más sísmicos del mundo) es muy probable que algún sismo calce con esas características, por lo que está lejos de ser una predicción arriesgada. De hecho, es una apuesta segura. Probabilidades le llaman.
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Entre más ambigua y amplia su predicción, más probabilidades tiene de ganar. ¡Atrévase y será la sensación entre sus amigos!
Ahora, como mencionábamos, la ciencia sí ha tratado de predecir sismos y algunos trabajos previos pueden haber parecido prometedores en su momento. Asimismo, los medios de comunicación y algunos científicos optimistas fomentaron la creencia de que los terremotos se podían predecir (2). Sin embargo, la investigación reciente nos sugiere que esta creencia es errónea.
Exceptuando un breve período en la década de 1970 (3), las autoridades sismológicas principales de cada época por lo general han llegado a la conclusión de que la predicción de terremotos no es factible.
Para que los grandes terremotos sean predecibles tendrían que ser hechos inusuales que resulten de estados físicos específicos. Sin embargo, el consenso (4) es que la Tierra está en un estado de criticidad autoorganizada donde cualquier pequeño terremoto tiene cierta probabilidad de crear una «cascada» que culmine en un gran evento. Esta dependencia no lineal altamente sensible de las condiciones iniciales desconocidas de un terremoto limita severamente la previsibilidad.
En simple: la Tierra es tan activa geológicamente que en cualquier momento y en muchísimos lugares se puede producir un terremoto de gran magnitud.
La predicción de grandes terremotos individuales requeriría la capacidad de computar una enorme cantidad de variables con una precisión imposible de alcanzar con los instrumentos actuales. O sea, sería tan difícil predecir un terremoto como predecir dónde y cuándo caerá un rayo durante una tormenta eléctrica.
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Bien lo sabe el Doc Brown: sólo con una máquina del tiempo se podría saber dónde y cuándo caerá un rayo (o se producirá un terremoto).
Para predecir terremotos en forma confiable se necesitarían precursores (señales) observables e identificables que sirvan como alarma. Pero deben ser precursores de alta fiabilidad y precisión, por lo que hay fuertes razones para dudar de la existencia de tales precursores (5).
Muchas veces se habla de fenómenos presuntamente anómalos que podrían ser una señal de que viene un terremoto: pequeños sismos, actividad hidrológica, comportamiento de animales e insectos, fenómenos electromagnéticos, cambios bruscos del tiempo, goles de Aaron Ramsey, Pablo Garcés atajando, etc. Sin embargo, esos fenómenos fueron reclamados como precursores sólo después de ocurridos los terremotos.
Este patrón de supuestos precursores tiende a variar mucho de un terremoto a otro. Además, las presuntas anomalías se observan con frecuencia en un solo punto, no en toda la región del epicentro. No hay definiciones claras para estas «anomalías», no hay un mecanismo físico cuantitativo que vincule los supuestos precursores. O sea, falta evidencia que demuestre una correlación significativa.
Ahora, hay  investigaciones en curso para tratar de predecir terremotos, desde esquemas estadísticos a partir de información geológica y sismológica (6), hasta detecciones de pares de isótopos de radón-torio detectados en entornos subterráneos (7). Estas investigaciones  podrían validarse globalmente a futuro, lo que constituye una razón más para invertir en ciencia en lugar de charlatanes que no aportan, siquiera, a través de la propuesta de un método.
Entonces, el llamado es estar alerta: si aparece alguien asegurando haber predicho un sismo, su método debe analizarse y debe servir para anticiparse a otro evento. Mientras esto no ocurra, estas afirmaciones no debieran ser divulgadas, ya que sólo producen confusión y desconfianza en las personas que se dedican seriamente a investigar estos fenómenos.
En la historia hay varios casos de «predicciones». El 4 de febrero de 1975, sismólogos chinos alegaron que el sismo de Haicheng (de magnitud 7,3) se predijo con éxito y que «muy pocas personas perdieron la vida» gracias a ello (8). Sin embargo, una publicación oficial en el año 1988 afirma que hubo 1.328 muertos y 16.980 heridos. Claro, en una población de casi mil millones en 1975, menos de mil 500 muertos puede parecer «muy pocas personas». Pero esa disparidad hace dudar de la supuesta predicción (es muy posible que haya habido presiones políticas de por medio).
Además, si el método hubiese servido, podría haberse usado para prever el terremoto de Tangshan, que ocurrió apenas un año después. El terremoto de Tangshan es probablemente el desastre natural más mortífero del mundo moderno: aunque China no ha revelado las cifras, se estima que deben haber perecido 750 mil personas. De los 352 edificios de ladrillo que había en la ciudad, 117 se desplomaron totalmente y 85 en forma parcial.
En el otro extremo está la justicia italiana que, en 2012, condenó a 6 científicos a prisión precisamente por no haber advertido sobre el peligro del terremoto de L’Aquila, de 2009, que causó más de 300 víctimas. Afortunadamente, después fueron exonerados, pero la sentencia provocó alarma en la comunidad científica mundial. ¿Cómo se puede informar sin ser alarmista y sin generar un exceso de confianza que podría ser usado en su contra en un juicio?
Los terremotos causan tanto daño, pérdidas económicas y dolor, que resulta muy entendible buscar cualquier método posible para preverlos y minimizar sus efectos. Pero la respuesta por ahora es clara: no se puede predecir un sismo. Y si alguien afirma que su método lo consigue, que lo demuestre. No una vez, sino muchas veces. Y con un alto grado de confiabilidad.

3. «O sea, ¿es totalmente imposible predecir un terremoto? ¿Ni siquiera achuntándole más o menos?»

En la práctica, eso no importa.
Científicamente, la cuestión puede abordarse mediante un enfoque bayesiano (no, no tiene que ver con Bayer, nuestro NO auspiciador, sino con una teoría estadística basada en la idea racional de acumulación de conocimiento científico para formular un modelo probabilístico de inferencia) (repita lo último varias veces y se sentirá más inteligente) (?). Cada intento fallido de predicción disminuye la probabilidad a priori para el siguiente intento. La probabilidad actual de predicción de éxito es muy baja, ya que las ideas obvias se han probado y rechazado por más de 100 años. La observación sistemática de los fenómenos sutiles, formular hipótesis y probarlas a fondo contra los terremotos futuros requeriría un esfuerzo inmenso durante muchas décadas más, sin ninguna garantía de éxito. Por lo tanto, parece prudente invertir fuertemente en el control de los posibles precursores sísmicos.
La sismología puede contribuir a la mitigación de riesgos de terremotos. Las estimaciones estadísticas de la sismicidad en una región general (9) en una escala de tiempo de 30 a 100 años son datos importantes para el diseño de estructuras resistentes a los terremotos. La rápida determinación de los parámetros de origen (como la ubicación y magnitud) puede facilitar los esfuerzos de socorro después de los grandes terremotos. Las advertencias de tsunamis (olas sísmicas) producidos por los terremotos también contribuyen de manera significativa a la seguridad pública. Estas son áreas donde la investigación de los terremotos puede beneficiar en gran medida al público, reducir la pérdida de vidas humanas y minimizar el impacto económico.
Es decir, en lugar de escuchar y creerle (o desmentir) a esas personas que afirman predecir terremotos en redes sociales y en televisión, mejor sería verificar que las construcciones en su ciudad cumplen con las normas antisísmicas, tener un kit de emergencia y que las instituciones encargadas de dar las alertas de tsunami estén preparadas para avisar a tiempo. Mejor estar preparado que preocupado.

4. ¡Pero yo vi que los japoneses pueden predecir terremotos, les sale en la TV una alerta mientras están viendo los Power Rangers o Godzilla!

Ah, sí. Eso es así, pero:
1.
No es una predicción de un terremoto, ya que esa alarma se da una vez que el terremoto se produjo, apenas los sensores captan las «ondas p» (ondas primarias) que viajan levemente más rápido que las «ondas s» (ondas secundarias), que son las que nosotros (humanos) sentimos cuando está temblando.
2.
Ya tenemos funcionando el sistema de alerta de emergencia en la mayoría de los celulares (http://www.onemi.cl/noticia/onemi-y-subtel-presentaron-avances-del-sistema-de-alerta-de-emergencia-sae/) desde 2014, y se incorporará el sistema para que el aviso de terremoto aparezca en su TV desde 2017.
Así que no, sigue siendo algo muy distinto a una predicción. Y, nuevamente, tiene una base científica, y no simplemente alguien que dice predecir terremotos por la TV a cambio de plata (o por Twitter a cambio de retuits).

Referencias

1.
Red Sismológica Nacional. Costa Rica. ¿Cuál es la diferencia entre magnitud momento y magnitud Richter? [Internet]. Sismología. Disponible en: http://rsn.ucr.ac.cr/index.php/faq/sismologia/2326-cual-es-la-diferencia-entre-magnitud-momento-y-magnitud-richter
2.
Robert J Geller. Predictable publicity. Seismology [Internet]. marzo de 1997; Disponible en: https://goo.gl/YOX8Ij
3.
Scholz CH, Sykes LR, Aggarwal YP. Earthquake Prediction: A Physical Basis. Science. 31 de agosto de 1973;181(4102):803–10. Disponible en: http://science.sciencemag.org/content/181/4102/803
4.
Evans R. Assessment of schemes for earthquake prediction: Editor’s introduction. Geophysical Journal International. diciembre de 1997;131(3):413–20. Disponible en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-246X.1997.tb06585.x/abstract
5.
Wyss M. Evaluation of proposed earthquake precursors. Eos, Transactions American Geophysical Union. 1991;72(38):411–411. Disponible en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/90EO10300/abstract
6.
E. Floridoa, F. Martínez-Álvarezb, A. Morales-Estebanc, J. Reyesd, J.L. Aznarte-Mellado. Detecting precursory patterns to enhance earthquake prediction in Chile. Computers & Geosciences. Marzo de 2015; (76):112-120. Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098300414002805
7.
Yong Hwa Oh, Guebuem Kim. A radon-thoron isotope pair as a reliable earthquake precursor. Scientific Reports 5. Disponible en https://www.nature.com/articles/srep13084
8.
Hammond AL. Earthquakes: An Evacuation in China, a Warning in California. Science. 7 de mayo de 1976;192(4239):538–9. Disponible en: http://science.sciencemag.org/content/192/4239/538
9.
Kagan YY, Jackson DD. Long-term probabilistic forecasting of earthquakes. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 10 de julio de 1994;99(B7):13685–700. Disponible en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/94JB00500/abstract