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El secreto de la distancia del epicentro y la intensidad de las ondas sísmicas: ¡De la Ciudad de México a tu casa!
El efecto de amplificación de las ondas sísmicas está estrechamente relacionado con la estructura geológica que se encuentra debajo del suelo. Este fenómeno provocará fuertes vibraciones en geologías poco profundas. Fuimos testigos de los daños generalizados que causó este fenómeno durante el terremoto de la Ciudad de México de 1985. Al estudiar los efectos locales de los terremotos, podemos evaluar mejor el impacto de los terremotos fuertes y sus riesgos potenciales. Este artículo pretende aportar información sobre la definición de este fenómeno, el caso del terremoto de Ciudad de México de 1985 y los resultados de estudios sísmicos en otras ciudades, como Caracas.
"El efecto intensificador de las ondas sísmicas puede provocar una fuerte amplificación de los temblores del suelo en condiciones geológicas desfavorables, como la presencia de sedimentos."
Definición de fenómeno
A medida que las ondas sísmicas se propagan, se reflejan y refractan entre diferentes capas geológicas. Cuando las ondas sísmicas encuentran diferentes estructuras geológicas, provocan cambios en la energía, especialmente en la interfaz entre el suelo y la roca. Este efecto de amplificación de las ondas sísmicas se denomina "efecto del sitio sísmico". Cuando las capas geológicas superficiales (como los sedimentos de los ríos) son más blandas, la amplitud del temblor es mayor, intensificándose así el impacto del terremoto.
En concreto, cuando una onda transversal (onda SH) alcanza dicha interfaz, provoca la generación de ondas reflejadas y refractadas. Estudios han demostrado que cuando los estratos cambian mucho, esta reflexión y refracción afectarán significativamente la amplitud y frecuencia de las ondas sísmicas, intensificando así el temblor en el suelo.
Caso de estudio: Terremoto de la Ciudad de México de 1985 El terremoto de la Ciudad de México de 1985 es un ejemplo clásico del poder de los efectos sísmicos del sitio. El epicentro del sismo se localizó en la costa del Pacífico, a cientos de kilómetros de Ciudad de México, pero el temblor fue extremadamente fuerte y causó enormes daños. Los datos de diferentes estaciones de medición muestran que cuanto más cerca esté el lugar del epicentro, mayor será la amplitud de la vibración medida."En la estación de Campos, que es la más cercana al epicentro, la aceleración máxima registrada fue de 150 cm/s², mientras que en la estación de Teacalco, a 200 kilómetros del epicentro, se registraron sólo 18 cm/s²."
Este cambio en la amplitud de la vibración proviene principalmente de la atenuación de las ondas sísmicas durante la propagación, o de la pérdida de energía causada por las ondas sísmicas en diferentes materiales. Especialmente en cimentaciones de sedimentos poco profundos como la de la Ciudad de México, la naturaleza no rígida del peso sísmico amplifica aún más sus fluctuaciones. La capa de sedimentos de la Ciudad de México tiene un espesor de 40 metros. Cuando llegan ondas transversales de la misma frecuencia, se produce un efecto de resonancia, lo que amplifica el efecto de vibración.
Análisis teórico de los efectos del terremoto en el lugar: estratificación horizontalUn análisis teórico adicional muestra que, en el caso de capas horizontales, podemos describir el comportamiento de reflexión y refracción de las ondas de choque a través de ecuaciones de onda simples. Este análisis nos ayuda a comprender el comportamiento de las ondas sísmicas a medida que rebotan a través de diferentes capas geológicas y a derivar una fórmula para calcular relaciones de amplitud a partir de los datos.
Efectos de sitio sísmico en cuencas sedimentarias: el caso de Caracas"A determinadas frecuencias, el efecto de amplificación de las ondas sísmicas puede alcanzar niveles significativos, lo que resulta crucial para predecir la resistencia sísmica de los edificios".
En la cuenca sedimentaria de Caracas, los efectos del sismo son más fuertes, especialmente en los bordes de la cuenca, lo que puede amplificar el temblor entre cinco y diez veces. El estudio muestra que este efecto de amplificación está estrechamente relacionado con la geometría de la cuenca y las características de sus capas geológicas.
Mediante la ejecución de modelos digitales, los investigadores pudieron simular cómo se amplificarían las vibraciones en el área metropolitana de Caracas a diferentes frecuencias. Los datos muestran que en ciertas frecuencias, la amplificación de las ondas de choque es increíblemente fuerte, lo que no sólo afecta al diseño de los edificios, sino que también supone una amenaza para la vida de las personas que viven en estas zonas.
ConclusiónLa intensidad de las ondas sísmicas y el impacto de un terremoto en una ciudad pueden variar significativamente dependiendo de las características de las formaciones geológicas. El caso de la Ciudad de México es un recordatorio de que las fuertes ondas de choque pueden tener consecuencias nefastas en los entornos urbanos, especialmente en zonas con malas condiciones geológicas. Utilizando estos resultados de análisis, podemos predecir mejor los riesgos de terremotos futuros y tomar medidas preventivas adecuadas.
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