miércoles, 4 de octubre de 2017

Los desafíos para desarrollar una red de sensores sísmicos


CIUDAD DE MÉXICO — Un día de septiembre durante la madrugada, Víctor Cruz, un geofísico de la Universidad Nacional Autónoma de México, envió un artículo a una revista científica en el que describía el progreso de una red de sensores sísmicos subacuáticos que se implementarán en la costa del Pacífico mexicano, revela The New York Times.

La red, que se enfoca en un área sísmica activa conocida como la Brecha de Guerrero, rastreará la deformación del suelo marino y los llamados sismos silenciosos con el fin de mitigar el riesgo humano ante los terremotos y tsunamis.
Casi una hora después de que Cruz enviara su artículo, un sismo de magnitud 8,2 sacudió el sur del país: fue el más fuerte sucedido en México en más de un siglo. Dos semanas después, un segundo sismo mató a cientos de personas en Ciudad de México y sus alrededores.
Mientras el país se recupera, uno de los proyectos sismológicos más grandes de América Latina también está sintiendo una sacudida.
“Queremos tener un mejor entendimiento y avanzar más rápido con nuestra investigación”, dijo Josué Tago, un sismólogo que trabaja para construir la red de sensores. “La investigación que hacemos puede ayudar a salvar vidas, y ese es un tipo diferente de motivación”.
A lo largo de la costa occidental de México se encuentran las placas tectónicas de Cocos y Norteamericana; la primera se desliza por debajo de esta última. A eso se le conoce como la zona de subducción y genera periódicamente sismos que liberan energía, la cual se acumula por la fricción entre las placas.
La Brecha de Guerrero, casi pegada a la costa, preocupa particularmente a los científicos por su proximidad con Ciudad de México: aproximadamente 322 kilómetros al sudoeste. Esta nueva red, que depende de datos sísmicos, de presión y GPS, analizará el movimiento de la placa tectónica.
Para hacerlo, los investigadores instalarán sensores y tomarán mediciones preliminares en noviembre. Y durante los siguientes cuatro años, un grupo de más de 50 científicos apostados en Japón y México recabarán datos, crearán modelos computacionales de sismos y tsunamis, y generarán mapas de áreas costeras cerca de la brecha para el siguiente terremoto.
Sin embargo, los dos últimos temblores también han puesto de manifiesto opiniones científicas divergentes sobre en qué partes de México es más probable que surja el siguiente sismo. ¿La zona a lo largo de la costa del estado de Michoacán, que produjo el terremoto de 1985? ¿Algún lugar al sureste de la Brecha de Guerrero? ¿La brecha misma?
Por una parte, un segmento de la Brecha de Guerrero no ha tenido actividad sísmica en más de un siglo, lo que sugiere que una tensión acumulada ahí podría generar un terremoto en el futuro cercano.
Los sismos recientes pueden haber desatado un movimiento tectónico allí, pero los investigadores no saben si se liberó una cantidad significativa de energía. “Tendremos que evaluar en qué medida esos procesos podrían acelerar el movimiento”, dijo Cruz.
Sin embargo, el silencio sísmico de la brecha no es totalmente convincente para todos los científicos. Algunos miran hacia esa extensión de 230 kilómetros y se encogen de hombros, diciendo que ahora parece menos probable que los futuros sismos se produzcan allí, en comparación con otros lugares a lo largo de la costa.
“La gente se agita cuando los sismos ocurren cerca o en una brecha, pero por supuesto que también pueden generarse en cualquier otro lado”, dijo David Jackson, un profesor de Geofísica de la Universidad de California en Los Ángeles, que no participa en la nueva red de México.
“Yo le daría seguimiento a los temblores más que a las brechas”, añadió. Pero “preferiría tener a alguien poniendo instrumentos en la brecha que no poniéndolos en ninguna parte”.
Los investigadores ubican en la extensión de Guerrero de la zona mexicana de subducción el foco del tsunami y el terremoto de magnitud 9 en Tohoku que tomó por sorpresa a los japoneses en 2011, a pesar de la sofisticada red sísmica de ese país.
“Eso nos abrió los ojos”, dijo Vala Hjörleifsdóttir, una experta en Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México en Ciudad de México. “Pensamos que sabemos qué sismos podrían ocurrir aquí. ¿Eso es todo, o hay más?”, señaló.
En México, indicó, no ha habido un tsunami desde 1932.
Al sismo de Tohoku lo precedió un evento de sismo lento, en el que se libera energía durante un periodo de semanas o meses. La Brecha de Guerrero había registrado uno de los eventos de sismo lento más grandes del mundo, lo que intrigó a los sismólogos japoneses.
Los investigadores de la Universidad de Kioto se unieron formalmente a los científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México para estudiar el área en 2013. La red que están comenzando a construir no solo ayudará a detectar sismos, sino que también ofrecerá datos sobre las placas tectónicas y los eventos de sismo lento.
Si México fuera un país más rico, dicen los científicos, podría extenderse una red de detección con sismómetros cubriendo la gran zona de suelo marino entre la fosa oceánica Mesoamericana —donde el borde de la placa de Cocos se sumerge por debajo de la Norteamericana— y la costa.
A diferencia de otros países como Estados Unidos, Japón y Nueva Zelanda, que han usado técnicas geofísicas similares para medir los movimientos de las placas, México depende principalmente de la generosidad de otros para su investigación geofísica a gran escala.
Cerca de seis millones de dólares están dedicados a la red actual, con alrededor de dos millones aportados por México y el resto por la Asociación Japonesa de Investigación en Ciencia y Tecnología para el Desarrollo Sustentable. Algunos instrumentos provistos por Japón se quedarán en México cuando terminen el proyecto.
“Hay tantas prioridades en México que es difícil que un proyecto geofísico sismológico obtenga un financiamiento tan grande”, dijo Cruz en referencia a la nueva red.
Una falta generalizada de fondos, en combinación con el trabajo casi adivinatorio inherente a la sismología, hace que los científicos de México deban escoger cuidadosamente qué ubicaciones monitorear. Debido a los dos sismos recientes, lo recursos han disminuido aún más.
“La naturaleza del problema es que nunca vamos a hacer lo correcto”, dijo Hjörleifsdóttir. “Más o menos esperábamos un gran sismo en Guerrero, pero no es el único lugar”.
La científica compara los esfuerzos de monitoreo del país con los enfocados en un área de la Falla de San Andrés en California, que produjo sismos aproximadamente cada 20 años durante un siglo.
“Para poder estudiar los sismos, ubicaron muy bien sus instrumentos. Una vez que los habían colocado ahí, esperaron y esperaron, y no sucedió sino hasta como 35 años después”, dijo Hjörleifsdóttir.
Los científicos pueden recabar información sobre el movimiento de la tierra que pueda contribuir a estar preparados para un desastre, dijo Cruz, pero no pueden predecir los temblores.
“Aunque ni nosotros, ni nadie más en el mundo, puede saber cuándo ocurrirá un sismo”, dijo, “podemos generar conocimientos que reduzcan el riesgo”.


Por qué la geografía de Ciudad de México agrava los sismos


El terremoto que causó la muerte de 155 personas en Ciudad de México y que derribó docenas de edificios fue tan destructivo debido a que la capital del país fue construida sobre un antiguo sedimento de un lago.
Los españoles construyeron la actual Ciudad de México sobre las ruinas de la capital del Imperio azteca, Tenochtitlán, que conquistaron en 1521. La ciudad azteca estaba sobre un islote en el lago de Texcoco, pero los españoles lo desecaron durante cientos de años y expandieron Ciudad de México en la nueva tierra disponible.
Ahora, la mayor parte de la ciudad descansa sobre capas de arena y barro —de una profundidad de hasta 91 metros— que estaban debajo del lago. Estos sedimentos suaves y acuosos hacen que la ciudad sea particularmente vulnerable a los sismos y a otros problemas.
Durante un terremoto, los sedimentos sueltos cerca de la superficie hacen más lentas las ondas, de 3.000 metros por segundo a aproximadamente 50 metros por segundo, conforme entran al valle. Las ondas lentas crecen en amplitud, del mismo modo que un tsunami cuando se acerca a la costa, y hacen que el movimiento sea más violento.
Empeora cuando el material debajo de los sedimentos más sueltos es más profundo y más denso pues hace que las ondas se queden en el valle y que el temblor amplificado dure más tiempo.
El terremoto empeoró en la ciudad al tiempo que las ondas se movían a través el antiguo sedimento del lago.
Ciudad de México de por sí está en una zona propensa a los sismos debido a los enormes pedazos de corteza terrestre, llamadas placas tectónicas, que chocan lentamente entre ellas. México está sobre la placa de Norteamérica y la placa de Cocos se desliza por abajo de ella a lo largo del suroeste del país.
La colisión de una placa que se desliza debajo de la otra —un movimiento llamado subducción— libera grandes cantidades de energía y hace que los sismos sean un fenómeno común en México. A diferencia del último, muchos de esos temblores son de baja magnitud.
La geología única de la cuenca de Ciudad de México puede amplificar las ondas sísmicas de modo que sean cien veces más fuertes, un fenómeno que el Dr. Cruz-Atienza dijo que no se compara con ninguno en el mundo.
Los sismos que ocurren relativamente lejos de Ciudad de México aún pueden causar daños significativos debido en parte a esta amplificación. El devastador terremoto de 1985, que mató a más de 10.000 personas se originó a más de 322 kilómetros, cerca de la costa mexicana del Pacífico.
El epicentro del sismo último fue más cercano: a unos 80 kilómetros, pero sacudió con mayor violencia a Ciudad de México que a otras áreas que están a una distancia similar del epicentro.
El terremoto de 1985 provocó que se mejoraran las leyes de construcción, lo que se cree que minimizó el daño de este sismo. Sin embargo, los temblores siempre representarán una amenaza única para Ciudad de México debido a las implicaciones geológicas del antiguo sedimento lacustre que está debajo de ella.

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