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¿Qué es un Tsunami?

Los tsunamis son unas manifestaciones fuertemente energéticas de la dinámica de nuestro planeta, espectaculares, pero también responsables de algunas de las catástrofes naturales recientes más tristes.

Los tsunamis de Japón en 2011 y del sudeste asiático en 2004 y su difusión a nivel global por redes cambiaron por completo nuestro imaginario colectivo al respecto de estos fenómenos (Fig. 1). Las estimaciones de víctimas mortales para ambos eventos son terroríficas, en Japón murieron cerca de 16.000 personas (hay todavía más de 2.500 desaparecidos) y en Indonesia fallecieron más de 280.000 personas.

Descripción accesible de la imagen:

A la izquierda, sobre un fondo azul, aparece el texto:
“5 de noviembre. Día Mundial de Concienciación sobre los Tsunamis. Empoderando a la próxima generación con las lecciones del Tsunami del Océano Índico de 200_” (el último número está incompleto).

A la derecha, ocupa la mayor parte de la imagen la fotografía de un gran barco oxidado y volcado de lado, parcialmente hundido en el mar. La estructura muestra tuberías, pasarelas metálicas y una cabina de color rojizo deteriorada. La imagen transmite la magnitud de la destrucción asociada a los tsunamis.
Figura 1. El 5 de noviembre es el día mundial de concienciación sobre los tsunamis. UNDRR, https://tsunamiday.undrr.org/es

Sus efectos nos resultan inquietantes. Un ejemplo claro es la película Lo imposible (2012), dirigida por J. A. Bayona, que narra la historia real de una familia que sobrevivió al devastador tsunami de 2004. Otro ejemplo es la preocupación por que se pueda repetir una catástrofe como la sucedida en la central nuclear de Fukushima, dañada por el tsunami de 2011, y que continúa generando contaminación y riesgo debido a los problemas aún no resueltos en su control.

La mayor parte de los tsunamis se generan como un efecto colateral de un gran terremoto.

¿Qué necesitamos para que se produzca un tsunami? Dos cosas:

  1. Un terremoto tan grande como para modificar la superficie del planeta
  2. Que el terremoto ocurra bajo el mar.

Cuando se genera un terremoto de gran magnitud (Fig. 2), si se produce cerca de la superficie de nuestro planeta pasan dos cosas, por un lado una rotura y desplazamiento de la superficie del planeta y por otro las conocidas ondas sísmicas que se propagan desde la zona de rotura y hacen vibrar el terreno.

Descripción accesible de la imagen:

La imagen es un esquema dividido en tres secciones horizontales que explican cómo se forma un tsunami debido a un terremoto submarino.

Primera sección: “Antes del terremoto”
Se muestra el fondo marino con una pendiente suave hacia la costa. A la izquierda, el océano tiene unos 4.000 metros de profundidad. La línea azul representa el “nivel del mar original”. En la orilla, sobre una pequeña loma, hay una palmera. Bajo el fondo marino se ve una línea roja que simboliza una falla geológica aún sin movimiento.

Segunda sección: “En el terremoto”
La falla se desplaza y genera un levantamiento del fondo marino. Aparecen flechas que indican el movimiento ascendente de la superficie y el desplazamiento del agua. El texto señala “Desplazamiento del mar” y “Desplazamiento de la superficie”. Una estrella roja marca el epicentro del “Terremoto”. El nivel del mar se modifica temporalmente, elevándose en una zona y descendiendo en otra.

Tercera sección: “Tsunami después del terremoto”
El fondo marino queda deformado de forma permanente. El agua se mueve en ondas que avanzan hacia la costa. En mar abierto, las olas son largas y bajas (menos de 1 metro de altura, velocidad de 150 a 300 km/h). Cerca de la costa, las olas se hacen mucho más altas (varias decenas de metros, velocidad de hasta 50 km/h). El texto “Tsunami en la costa” aparece en rojo, junto al dibujo de grandes olas que se acercan a la playa donde sigue en pie la palmera.

En conjunto, el esquema ilustra el proceso completo: desde la calma inicial, pasando por el sismo submarino, hasta la llegada del tsunami a la costa.
Figura 2. Esquema temporal del proceso de generación de un Tsunami. Necesitamos un terremoto que deforme la superficie del fondo del mar, de forma que desplace hacia arriba el agua del mar. Esta agua desplazada, al buscar su equilibrio gravitacional genera una onda que se propaga por el océano hasta llegar a la costa. Al llegar al litoral el tren de ondas se frena con el fondo marino más superficial y construye el tsunami. A mayor masa de agua desplazada por el terremoto, mayor velocidad de las ondas y mayor el tsunami resultante. Grafico: Javier Elez.

En geología llamamos falla a la fractura por la que se produce el desplazamiento del terreno. Para que os hagáis una idea el terremoto de Japón de 2011 desplazo hasta 2,4 metros la isla de Honshu, la mayor del archipiélago Japonés.

Si el desplazamiento de la corteza terrestre durante un terremoto ocurre bajo una gran masa de agua, como en el fondo del océano, el movimiento del suelo marino empuja la columna de agua que tiene encima. Si esto sucede a una profundidad de unos 4.000 metros, implica que se están moviendo cuatro kilómetros de columna de agua.

En ese momento el agua sube sobre su nivel habitual y luego por gravedad baja, oscilando de forma similar a cuando tiramos una piedrita a un lago y se forman las típicas ondas. La consecuencia de este movimiento oscilatorio es una onda estacionaria en el mar (Fig. 3).

Descripción accesible de la imagen:

La imagen muestra un conjunto de ondas concéntricas en la superficie del agua, vistas desde arriba. En el centro, un punto más oscuro indica el lugar donde una gota acaba de caer, formando un pequeño cráter circular rodeado por anillos que se expanden hacia fuera. Las ondas son simétricas y reflejan la luz, creando un efecto metálico o plateado. El fondo es difuso y grisáceo, lo que resalta el movimiento suave y regular de las ondas. La imagen transmite calma y representa visualmente cómo se propaga la energía a través del agua.
Figura 3. Ondas en el agua que se propagan de forma concéntrica al origen, igual que un tsunami. Fuente Wikipedia.

Estas ondas se mueven por los océanos a velocidades de cientos de km/h. En el océano abierto no son peligrosas, los barcos en muchas ocasiones ni siquiera las notan porque tienen longitudes de onda muy largas (de hasta 300 km) y amplitudes muy pequeñas (menores a un metro). Pueden cruzar el Océano Pacífico de Japón a California en unas 9 horas.

Pero cuando llegan a la costa la cosa cambia, al disminuir la profundidad la onda roza con el fondo, se frena, crece en la vertical y acumula agua y presión. Como el tren de ondas es continuo llega un momento en el que el agua amontonada en la zona litoral crece tanto que se cae hacia el continente inundando las zonas costeras en muchas ocasiones de forma violenta y generando los daños que tenemos todos en la retina.

En japonés, tsunami significa “Ola de Puerto” haciendo referencia a la dinámica del fenómeno, pues en mar abierto no se aprecia y solo cuando llega a la costa es cuando vemos las grandes olas.

En España tenemos registro geológico de Tsunamis, siendo los más recientes en la costa atlántica de Andalucía. El más conocido fue causado por el terremoto de Lisboa en 1755, con más de mil víctimas mortales solo en Andalucía. Este terremoto provocó en las costas andaluzas un tsunami con olas de 10 a 12 m de altura (equivalente a un edificio de cuatro plantas), con tiempos de inundación máximos superiores a los 8 minutos, llegando a inundar zonas situadas a más de 5 km hacia el interior de la costa.

Pero no ha sido el único. En la costa atlántica de Andalucía tenemos registro de siete grandes tsunamis en los últimos 7.000 años, de ellos cuatro se consideran que responden a terremotos de magnitudes muy importantes (mayores a 8)

Para más información:
https://www.ign.es/web/resources/sismologia/qhacertsu/qhacertsu.html
https://www.interior.gob.es/opencms/pdf/archivos-y-documentacion/documentacion-y-publicaciones/publicaciones-descargables/proteccion-civil/Guia_de_informacion_riesgo_tsunamis_126230890.pdf

Bibliografía:
https://earthobservatory.nasa.gov/images/148036/ten-years-after-the-tsunami
Lario , J., Za Zo, C., Goy, J. L., Silva , P. G., Bardaji, T., Cabero , A., Dabrio, C. J. (2011). Holocene palaeotsunami catalogue of SW Iberia. Quaternary International. doi:10.1016j.quaint.2011.01.036

Entradas relacionadas:

Los riesgos geológicos y la vida moderna

También puedes escuchar esta entrada aquí.


Una de las aplicaciones más directas del estudio científico de los procesos naturales se encauza a través de una disciplina que denominamos Riesgos Geológicos.

Esta disciplina estudia la interacción entre los procesos geológicos potencialmente dañinos, como terremotos, tsunamis, erupciones volcánicas, inundaciones, hundimiento (subsidencia) del terreno, deslizamientos de ladera, riesgos relacionados con la evolución de las costas, etc., con las personas (y nuestros bienes y servicios).

Tenemos que ser conscientes de que los procesos naturales interaccionan con nosotros, queramos o no. Y aunque en entornos urbanos altamente desarrollados en ocasiones parezca que vivimos aislados de la dinámica natural, la realidad es que ésta nos afecta, a veces de forma trágica y desde luego no deseada.

Imágenes como esta de un deslizamiento en la costa noruega circulan de forma habitual en las redes sociales.

En las últimas décadas y tras las catástrofes de Fukushima en 2011 o del tsunami de Indonesia en 2004, ambas retransmitidas prácticamente en directo, somos cada vez más conscientes como sociedad de este tipo de peligros.

¿Hay más desastres naturales ahora?

Por lo que sabemos a día de hoy, los procesos geológicos potencialmente peligrosos siguen siendo prácticamente los mismos que hace unas décadas. Desde la Geología no hemos encontrado un incremento relevante ni de su número ni de la energía que desarrollan.

Tampoco hay un incremento de los procesos de alta energía-baja frecuencia, esto es, los que desencadenan un nivel de energía inusitado, como son los terremotos más violentos o las erupciones volcánicas más explosivas, tsunamis, etc.

Sin embargo, organismos como la ONU constatan un incremento relevante del riesgo de origen geológico en las últimas décadas.

Entonces, ¿cómo interpretamos esta aparente contradicción?

El aumento de la población y el concepto de ‘riesgo’

La explicación está en la evolución de la población en el planeta a lo largo del tiempo y en el significado del concepto de ‘riesgo’.

Por un lado, la población mundial prácticamente se ha triplicado desde la década de los 60 del siglo pasado y hemos incrementado de forma notable nuestros bienes e infraestructuras: edificaciones, expansión de las ciudades… Además, los hemos distribuido por todo el planeta.

Esto implica que el mismo fenómeno ahora es capaz de generar un impacto mucho mayor, afectar a más personas y provocar muchas más pérdidas.

Gráfico de evolución de la población total mundial, incluida la predicción de aumento hasta el año 2100. Fuente: ONU.

En la jerga de los riesgos geológicos llamamos:

  • Peligrosidad, a la probabilidad de que se produzca un proceso geológico en una zona en concreto.
  • Susceptibilidad, a las características del espacio en donde se desarrolla el proceso geológico y cómo afecta a su evolución.
  • Vulnerabilidad, al impacto en función de parámetros sociales (densidad de población, tipo de edificaciones, etc.).
  • Exposición, a la distribución de las personas y bienes en relación al proceso estudiado.

La combinación de estas cuatro variables caracteriza el riesgo, que termina siempre midiéndose en términos económicos.

Por tanto, un fenómeno natural de altísima energía, como pueda ser un terremoto de magnitud muy alta, presenta un riesgo cero si no afecta a nadie y no causa pérdidas ni económicas ni personales porque se produce en una zona completamente desierta (la vulnerabilidad es muy baja o inexistente).

La expansión humana, acelerada sobre el planeta desde la década de los 60 del siglo XX, hace que los mismos procesos tengan cada vez mayor impacto y por tanto aumente el riesgo de forma muy notable.

Un ejemplo: el terremoto de Torrevieja de 1829

El 21 de marzo de 1829 se produjo un terremoto de magnitud próxima a 7 (muy fuerte) con epicentro en las cercanías de Torrevieja. Sabemos, según los registros de la época, que murieron 389 personas y otras 375 fueron heridas. Unas 3.000 casas quedaron completamente destruidas, cuatro pueblos tuvieron que ser relocalizados y, como podéis imaginar, las pérdidas económicas fueron también muy cuantiosas para la época.

Vista general de Torrevieja desde el puerto. Enero de 1908. Dominio público. Fuente: Wikipedia.

¿Qué pasaría hoy?

Si este fenómeno natural sucediera hoy de forma exacta a como sucedió en 1829, los daños serían mucho mayores (habría aumentado el riesgo) porque la vulnerabilidad (cantidad de gente, casas, carreteras, infraestructuras, etc.) se ha incrementado de forma muy importante desde 1829. Basta con decir que la ciudad de Torrevieja tiene a día de hoy más de 85.000 habitantes empadronados mientras que en 1829 no llegaban a 4.000, con lo que la población se ha multiplicado por más de 20 desde entonces.

Vista aérea de Torrevieja, 29 de octubre de 2020. Autor: Werner Wilmes. CC BY 2.0
Vista aérea de Torrevieja, 29 de octubre de 2020. Autor: Werner Wilmes. CC BY 2.0

Los riesgos también «se modernizan»

Otro ejemplo más, relacionado con la vida moderna. Imagina que un deslizamiento de rocas bajo el mar, consecuencia indirecta de un terremoto, corta un cable submarino de los que soportan la banda ancha de Internet. Pues no lo imagines, sucedió en 2006 en Taiwan.

Como consecuencia de este episodio, se producen daños materiales: se pierden unos cables, caros de instalar y reparar, y se corta la red a una zona del planeta. Esto último va a generar unas pérdidas sustancialmente mayores que el daño material, ya que conlleva una caída en un número importante de servicios de todo tipo: comerciales, sanitarios, bancarios…

Aunque deslizamientos submarinos hay desde siempre, este riesgo concreto no existía tiempo atrás, ya que Internet nace en la década de los 80 del siglo pasado. Pero ahora es un riesgo muy real.

Mapa de cables submarinos en el mundo. Actualizado a 22 de febrero de 2023. Fuente: https://www.submarinecablemap.com/
Mapa de cables submarinos en el mundo. Actualizado a 22 de febrero de 2023. Fuente: submarinecablemap.com

Estudio y prevención de los efectos de los riesgos geológicos

El estudio de las Ciencias de la Tierra ofrece herramientas para evaluar, prevenir y predecir los riesgos geológicos.

En general no podemos saber cuándo se va a producir un fenómeno natural potencialmente dañino de forma exacta (aunque en muchas ocasiones se pueden acotar rangos temporales razonablemente precisos). Pero sí podemos saber dónde, con qué intensidad y cómo se van a distribuir espacialmente sus efectos.

Incluso en los casos más impredecibles como son los terremotos, tsunamis, erupciones volcánicas muy explosivas o avenidas en zonas de alta montaña, se han puesto en funcionamiento con éxito redes de monitorización que permiten una alerta temprana del suceso y dan minutos muy valiosos a personas y administraciones para ejecutar planes de respuesta de emergencia definidos de antemano.

Aquí un ejemplo muy cercano y pionero a nivel mundial de alerta de riadas e inundaciones puesto en marcha por el Instituto Geológico y Minero de España en Navaluenga (Ávila).

Noticia: Inauguran en Ávila una ruta didáctica para aprender sobre las riadas. 12 de agosto de 2020. Fuente: elagoradiario.com

Cada vez sabemos más sobre cómo funcionan los procesos geológicos, lo que incide en una mejor valoración de la susceptibilidad. Y somos más capaces de definir sus consecuencias de forma precisa y por tanto de definir esas interacciones no deseadas con nuestras poblaciones e infraestructuras.

Esto ha permitido que el estudio de los riesgos geológicos se haya ido incorporando a la planificación del territorio. En algunos países es algo que cuenta con una larga tradición.

Prevenir es la herramienta más eficaz y económicamente rentable para reducir las pérdidas tanto de vidas humanas como económicas.

Desafortunadamente, el ritmo al que se incorporan las novedades y avances técnicos a las distintas normativas de construcción, planificación, diseño o desarrollo de planes de emergencia post-catástrofe es más lento de lo que nos gustaría, no solo en España.

Todo este trabajo se desarrolla en su mayor parte desde centros de investigación públicos financiados con el dinero de los estados. Un recordatorio más de que la inversión en ciencia base nunca es un gasto y que siempre revierte de muchas formas a la sociedad.

Agradecimientos

Andrés Díez Herrero, IGME.

Eduardo Casanova y Lorenzo Martín Peña por la imagen de los efectos de la ‘vejiga’ de Miraflores que encabeza este artículo.

Bibliografía

Geocharlas en Ávila

📌#Geocharlas#ProfesBioGeo

El viernes 1 de abril estuvimos en el IES Vasco de la Zarza de Ávila con las #Geocharlas:

✅ Riesgos geológicos actuales, las catástrofes naturales y cómo nos afectan, de Javier Elez para #Bachillerato.

✅ Impactos cósmicos en nuestro planeta y cómo encontrarlos, de Javier Pérez Tarruella para #ESO.

Esta última #Geocharla ha incluido una versión del experimento que Javier Pérez Tarruella documentó en este hilo de Twitter:

Quiero una #Geocharla en mi centro

Las #Geocharlas son actividades de divulgación de la Geología orientadas a colegios de infantil y primaria, institutos de secundaria, universidades y asociaciones coordinadas por la Comisión Mujer y Geología de la Sociedad Geológica de España

Si te interesan para tu centro, ¡ponte en contacto!

Más información sobre la iniciativa #Geocharlas: https://mujeresygeologia.wixsite.com/mujeresygeologia/geocharlas