Actividad Nº 4: Forces of Nature (Terremotos).

En esta actividad elegiremos la opción de terremotos para el desarrollo de la siguiente actividad utilizando el simulador Forces of Nature de National Geographic.

Al igual que los volcanes tiene tres opciones, nosotros trabajaremos con la opción de la “Lab”, aunque también se muestra “Map” y “Case Studie”, en “Map” podemos visualizar los terremotos ocurridos en EE.UU. con anterioridad a 1900 hasta la actualidad. “Case Studie” nos ofrece seis casos de terremotos en distintas partes del mundo.

La opción de “Lab” nos ofrece siete secciones, seleccionándolas podemos acceder a cada una de ellas. Podemos ver qué es un terremoto, la distribución mundial de los seísmos en relación a las placas tectónicas (Fig. 13), las causar que originan los terremotos (como ejemplo encontramos la Falla de San Andrés, Fig. 14), los distintos tipos de fallas así como su movimiento (Fig. 15). Así mismo se puede visualizar la llegada de las ondas sísmicas a una estación sísmica y cómo quedan registradas en un sismograma mientras se observa la localización del hipocentro y epicentro en un corte transversal. En otra sección es posible percibir el retardo en la llegada de las ondas sísmica a distintas estaciones sísmicas localizadas a diferente distancia del hipocentro (Fig.16). Finalmente la séptima sección, la más interactiva de todas, nos permite simular un terremoto variando el tipo de terreno bajo el edificio y la magnitud, pulsando “start the earthquake” podremos visualizar el movimiento de las ondas y el daño causado en el edificio (Fig. 17 y 18).

La primera nos muestra qué es un terremoto de forma escrita, la segunda presenta la distribución de los seismos en las placas tectónicas (Fig. 13), la tercera sección muestra cuales son las causas de los terremotos y a partir de un imagen interactiva cómo es el movimiento de la Falla de San Andrés (Fig. 14), la cuarta sección nos muestra los distintos tipos de fallas y pulsando sobre cada una de ella se puede observar cual es su movimiento (Fig. 15). En la quinta sección podemos visualizar un corte de la tierra y la situación del epicentro e hipocentro de un terremoto además de poder simular pulsando el botón “next” un terremoto y ver cómo llegan las distintas ondas a una estación y se registran en un sismograma En la sexta sección se puede observar cómo llegan las ondas sísmica generadas por un terremoto a distintas estaciones sísmicas localizadas en distintos puntos de EE.UU., pudiéndose observar el retardo que llevan unas respecto a  otras (Fig. 16). Finalmente la séptima sección, la más interactiva de todas, a través de la cual podemos simular un terremoto variando el tipo de terreno bajo el edificio y la magnitud, pulsando “start the earthquake” podremos visualizar el movimiento de las ondas y el daño causado en el edificio (Fig. 17 y 18).

El objetivo de esta actividad es que el alumno pueda observar la distribución sísmica, el movimiento de las placas, los tipos de fallas y pueda modificar el tipo de terreno así como la magnitud para simular un terremoto. Contestará a las siguientes preguntas:

4.1 ¿Quién está más a salvo de catástrofes sísmicas, las personas que habitan en medio de una placa o cerca de sus bordes? ¿Por qué?

4.2 En el icono de localización de un terremoto se puede observar cómo llegan las ondas a la estación. Ordena, según el orden de llegada a la estación estos tipos de ondas: superficiales, P y S.

4.3 Realiza seis simulaciones distintas de terremotos variando la magnitud y el tipo de terreno y saca tus propias conclusiones.

Comentario

El objetivo de esta actividad es que los alumnos comprendan por qué los bordes de placa presentan tanta actividad sísmica, los tipos de fallas así como sus desplazamientos, los tipos de ondas sísmicas así como su registro en los sismogramas. Además podrán comprobar que los dos principales parámetros que van a condicionar los daños producidos por un seísmo son por un lado la magnitud del mismo y por otro el terreno de construcción del edificio.

A los alumnos les es difícil entender de dónde procede la energía que se libera en los terremotos para ello les explicaremos que debido al desplazamiento de las placas en los bordes convergentes y divergentes, se acumula tensión hasta que éstas se deslizan, momento en el cual se libera la energía acumulada dando lugar a los terremotos o seísmos. Por otro lado en estas zonas de borde las elevadas temperaturas que sufren las rocas en las zonas de subducción o en las dorsales, la intensa fracturación (causa por otro lado de la sismicidad) y la presencia de agua en las rocas induce la fusión de grandes volúmenes de roca que alcanzarán la superficie produciendo las manifestaciones volcánicas. De ahí que los bordes de las placas presentan una gran actividad tanto sísmica como volcánica. Esta actividad también explica los distintos tipos de fallas, así como sus movimientos (Fig. 15).

Debemos incidir que las ondas emanan desde el origen del seísmo y viajan a través del interior de la Tierra y sobre la superficie de ésta, de este modo las ondas son de distinto tipo en función del camino que recorren a través de la Tierra. Aquellas que se propagan por el interior se denominan P y S y cuando éstas alcanzan la superficie se forman las ondas superficiales (R y L), responsables de la mayor parte de los daños. Se puede poner el ejemplo de cómo verá moverse a otra persona alguien que esta presenciando un terremoto cuando pasan las ondas R y L. Las ondas R harán que se desplace arriba y abajo, como un bote mecido por las olas mientras que las ondas L harán que se mueva a derecha e izquierda.

Se debe explicar también que no se debe cometer el error de tratar los términos hipocentro y epicentro como elementos puntuales, más bien se trata de áreas más o menos localizadas. Las ondas superficiales son las que se registran en el sismograma con mayor amplitud (Fig. 16), razón por la cual son las responsables de la mayor parte de los daños que ocasionan los terremotos.

La finalidad es que el alumno comprenda que los terremotos se pueden medir mediante dos parámetros, el primero es su magnitud o energía liberada en el hipocentro y la otra es la intensidad que evalúa los daños ocasionados. Haremos hincapié en que son aspectos diferentes, esta última se mide con la Escala Modificada de Mercalli mientras que la magnitud lo hace con la escala de Richter. Se debe insistir en que la intensidad es una medida relativamente subjetiva y más difícil de definir que la magnitud. Aun así, ésta solo tiene en cuenta la amplitud máxima registrada en el sismograma, pero no evalúa por ejemplo la duración del terremoto. Incidiendo que se han producido terremotos de amplitudes menores pero de mayor duración, provocando a la postre más daños.

El mayor riesgo ligado a los terremotos es el colapso de edificios (sus estructuras están diseñadas para soportar un peso vertical, no para resistir los movimientos de las ondas superficiales. Conviene también explicar cual es el principio de la “ley básica de predicción sísmica”: los terremotos se producen a causa de los esfuerzos generados en el desplazamiento de las placas en un proceso prácticamente continuo que apenas varía, salvo a escala geológica. De esta ley se deduce fácilmente que las zonas de mayor riesgo son las zonas sísmicas activas que llevan mucho tiempo sin sufrir grandes terremotos, ya que han acumulado mucha tensión. Puede resultar interesante explicar que existen zonas muy pobladas que coinciden con áreas de elevado riesgo sísmico, y que como no es viable trasladar a la población, solo queda intentar prevenir los posibles daños y sus consecuencias, recurriendo a construcciones sismorresistente y a la ordenación del territorio, evitando las zonas de mayor riesgo para la construcción o ubicación de infraestructuras potencialmente peligrosas (por ejemplo centrales nucleares).