jueves, 17 de marzo de 2011

PREVENCION DE TSUNAMI

Un tsunami[1] Es una palabra japonesa (tsu (津): ‘puerto’ o ‘bahía’, y nami (波): ‘ola’; literalmente significa ‘ola de puerto’) que se refiere a maremoto. Se comenzó a utilizar por los medios de comunicación masiva cuando los corresponsales de habla inglesa emitían sus reportajes acerca del maremoto que precisamente ocurrió en el Asia (el 25 de diciembre de 2004 en el océano Índico). La razón es que en inglés no existe una palabra para referirse a este fenómeno por lo cual los angloparlantes adoptaron Tsunami como parte de su lenguaje, pero, como se verá en las citas históricas sobre maremotos que aparecen más adelante, la denominación correcta en español no es tsunami.
Maremoto es un evento complejo que involucra un grupo de olas de gran energía y de tamaño variable que se producen cuando algún fenómeno extraordinario desplaza verticalmente una gran masa de agua. Este tipo de olas remueven una cantidad de agua muy superior a las olas superficiales producidas por el viento. Se calcula que el 90% de estos fenómenos son provocados por terremotos, en cuyo caso reciben el nombre más correcto y preciso de «maremotos tectónicos».
La energía de un maremoto depende de su altura (amplitud de la onda) y de su velocidad. La energía total descargada sobre una zona costera también dependerá de la cantidad de picos que lleve el tren de ondas (en el maremoto del océano Índico de 2004 hubo 7 picos enormes,gigantes y muy anchos). Es frecuente que un tsunami que viaja grandes distancias, disminuya la altura de sus olas, pero mantenga su velocidad, siendo una masa de agua de poca altura que arrasa con todo a su paso hacia el interior.

Términos

Antes, el término tsunami también sirvió para referirse a las olas producidas por huracanes y temporales que, como los maremotos, podían entrar tierra adentro, pero éstas no dejaban de ser olas superficiales producidas por el viento, aunque se trata aquí de un viento excepcionalmente potente.
Tampoco se deben confundir con la ola producida por la marea conocida como macareo. Éste es un fenómeno regular y mucho más lento, aunque en algunos lugares estrechos y de fuerte desnivel pueden generarse fuertes corrientes.
La mayoría de los maremotos son originados por terremotos de gran magnitud bajo la superficie acuática. Para que se origine un maremoto el fondo marino debe ser movido abruptamente en sentido vertical, de modo que una gran masa de agua del océano es impulsada fuera de su equilibrio normal. Cuando esta masa de agua trata de recuperar su equilibrio genera olas. El tamaño del tsunami estará determinado por la magnitud de la deformación vertical del fondo marino entre otros parámetros como la profundidad del lecho marino. No todos los terremotos bajo la superficie acuática generan maremotos, sino sólo aquellos de magnitud considerable con hipocentro en el punto de profundidad adecuado.
Un maremoto tectónico producido en un fondo oceánico de 5 km de profundidad removerá toda la columna de agua desde el fondo hasta la superficie. El desplazamiento vertical puede ser tan sólo de centímetros; pero, si se produce a la suficiente profundidad, la velocidad será muy alta y la energía transmitida a la onda será enorme. Aun así, en alta mar la ola pasa casi desapercibida, ya que queda camuflada entre las olas superficiales. Sin embargo, destacan en la quietud del fondo marino, el cual se agita en toda su profundidad.

Maremoto de Sumatra, en 2004.
La zona más afectada por este tipo de fenómenos es el océano Pacífico, debido a que en él se encuentra la zona más activa del planeta, el cinturón de fuego. Por ello, es el único océano con un sistema de alertas verdaderamente eficaz.

Física de los maremotos tectónicos

Los maremotos son destructivos a partir de sismos de magnitud 7,5 en la escala de Richter y son realmente destructivos a partir de 8,3.
La velocidad de las olas puede determinarse a través de la ecuación:
v=\sqrt{g\cdot D},
donde D es la profundidad del agua que está directamente sobre el sismo y g, la gravedad terrestre (9,8 m/s²).[2]
A las profundidades típicas de 4-5 km las olas viajarán a velocidades en torno a los 600 kilómetros por hora o más. Su amplitud superficial o altura de la cresta H puede ser pequeña, pero la masa de agua que agitan es enorme, y por ello su velocidad es tan grande; y no sólo eso, pues la distancia entre picos también lo es. Es habitual que la longitud de onda de la cadena de maremotos sea de 100 km, 200 km o más.
El intervalo entre cresta y cresta (período de la onda) puede durar desde menos de diez minutos hasta media hora o más. Cuando la ola entra en la plataforma continental, la disminución drástica de la profundidad hace que su velocidad disminuya y empiece a aumentar su altura. Al llegar a la costa, la velocidad habrá decrecido hasta unos 50 kilómetros por hora, mientras que la altura ya será de unos 3 a 30 m, dependiendo del tipo de relieve que se encuentre. La distancia entre crestas (longitud de onda L) también se estrechará cerca de la costa.
Debido a que la onda se propaga en toda la columna de agua, desde la superficie hasta el fondo, se puede hacer la aproximación a la teoría lineal de la hidrodinámica. Así, el flujo de energía E se calcula como:
E= \frac{1}{8} d \cdot g^{\left(3/2\right)} \cdot H^2 \cdot h^{\left(1/2\right)},
siendo d la densidad del fluido.
La teoría lineal predice que las olas conservarán su energía mientras no rompan en la costa. La disipación de la energía cerca de la costa dependerá, como se ha dicho, de las características del relieve marino. La manera como se disipa dicha energía antes de romper depende de la relación H/h, sobre la cual hay varias teorías. Una vez que llega a tierra, la forma en que la ola rompe depende de la relación H/L. Como L siempre es mucho mayor que H, las olas romperán como lo hacen las olas bajas y planas. Esta forma de disipar la energía es poco eficiente, y lleva a la ola a adentrarse tierra adentro como una gran marea.
Cuanto más abrupta sea la costa, más altura alcanzará, pero seguirá teniendo forma de onda plana. Se puede decir que hay un trasvase de energía de velocidad a amplitud. La ola se frena pero gana altura. Pero la amplitud no es suficiente para explicar el poder destructor de la ola. Incluso en un maremoto de menos de 5 m los efectos pueden ser devastadores. La ola es mucho más de lo que se ve. Arrastra una masa de agua mucho mayor que cualquier ola convencional, por lo que el primer impacto del frente de la onda viene seguido del empuje del resto de la masa de agua perturbada que presiona, haciendo que el mar se adentre más y más en tierra. Por ello, la mayoría de los maremotos tectónicos son vistos más como una poderosa riada, en la cual es el mar el que inunda a la tierra, y lo hace a gran velocidad.
Antes de su llegada, el mar acostumbra a retirarse varios centenares de metros, como una rápida marea baja. Desde entonces hasta que llega la ola principal pueden pasar de 5 a 10 minutos, como también existen casos en los que han transcurrido horas para que la marejada llegue a tierra. A veces, antes de llegar la cadena principal de maremotos, los que realmente arrasarán la zona, pueden aparecer «micromaremotos» de aviso. Así ocurrió el 26 de diciembre de 2004 en las costas de Sri Lanka donde, minutos antes de la llegada de la ola fuerte, pequeños maremotos entraron unos cincuenta metros playa adentro, provocando el desconcierto entre los bañistas antes de que se les echara encima la ola mayor. Según testimonios, «se vieron rápidas y sucesivas mareas bajas y altas, luego el mar se retiró por completo y solo se sintió el estruendo atronador de la gran ola que venía».
Debido a que la energía de los maremotos tectónicos es casi constante, pueden llegar a cruzar océanos y afectar a costas muy alejadas del lugar del suceso. La trayectoria de las ondas puede modificarse por las variaciones del relieve abisal, fenómeno que no ocurre con las olas superficiales. Los maremotos tectónicos, dado que se producen debido al desplazamiento vertical de una falla, la onda que generan suele ser un tanto especial. Su frente de onda es recto en casi toda su extensión. Solo en los extremos se va diluyendo la energía al curvarse. La energía se concentra, pues, en un frente de onda recto, lo que hace que las zonas situadas justo en la dirección de la falla se vean relativamente poco afectadas, en contraste con las zonas que quedan barridas de lleno por la ola, aunque éstas se sitúen mucho más lejos. El peculiar frente de onda es lo que hace que la ola no pierda energía por simple dispersión geométrica, sobre todo en su zona más central. El fenómeno es parecido a una onda encajonada en un canal o río. La onda, al no poder dispersarse, mantiene constante su energía. En un maremoto sí existe, de hecho, cierta dispersión pero, sobre todo, se concentra en las zonas más alejadas del centro del frente de onda recto.
En la imagen animada del maremoto del océano Índico (diagrama de la onda) se puede observar cómo la onda se curva por los extremos y cómo Bangladés, al estar situado justo en la dirección de la falla fracturada, apenas sufre sus efectos, mientras que Somalia, a pesar de encontrarse mucho más lejos, cae justo en la dirección de la zona central de la ola, que es donde la energía es mayor y se conserva mejor.

Dispersión de la energía debido al alargamiento del frente de onda

Sostiene el profesor Manuel García Velarde que los maremotos son ejemplos paradigmáticos de este tipo especial de ondas no lineales conocidas como solitones u ondas solitarias. El concepto de solitón fue introducido por los físicos N. Zabusky y M. Krustal en 1965, aunque ya habían sido estudiados, a finales del siglo XIX, por D. Korteweg y G. de Vries, entre otros.
El fenómeno físico (y concepto matemático) de los solitones fue descrito, en el siglo XIX, por J. S. Russell en canales de agua de poca profundidad, y son observables también en otros lugares. Manuel García Velarde dice:
...en ríos (de varios metros de altura: mascaret del río Sena o bore del río Severn) y en estrechos (como en la pycnoclina del estrecho de Gibraltar, donde pueden alcanzar hasta cien metros de amplitud aunque sean apenas perceptibles en la superficie del mar) o en el océano (maremoto es una ola gigantesca en un puerto que ocurre como etapa final de una onda solitaria que ha recorrido de tres a cuatro mil kilómetros a unos ochocientos kilómetros por hora, por ejemplo de Alaska a Hawái).

 

Earth-crust-cutaway-spanish.svg

Crust tsunamis (maremoto de la corteza terrestre)

En español, «maremoto de la corteza (terrestre)», hace referencia a las consecuencias que tendría el impacto de un meteorito gigantesco, del orden de centenares de kilómetros contra la superficie de la Tierra.
Por semejanza a los tsunamis convencionales en los que el agua del océano asciende formando una enorme ola, en un crust tsunami se elevaría la corteza terrestre, despegándose del manto.

Otros tipos de maremotos


Un maremoto acercándose a la costa. Un declive menos acentuado hace que las olas de un maremoto pierdan fuerza y altura.

Un declive con mayor profundidad hace a que las olas de un maremoto sean más altas y potencialmente destructivas.
Existen otros mecanismos generadores de maremotos menos corrientes que también pueden producirse por erupciones volcánicas, deslizamientos de tierra, meteoritos o explosiones submarinas. Estos fenómenos pueden producir olas enormes, mucho más altas que las de los maremotos corrientes. Se trata de los llamados megamaremotos, término que, si bien no es científico, puede usarse de forma poco rigurosa para referirse a los maremotos generados por causas no tectónicas. De todas estas causas alternativas, la más común es la de los deslizamientos de tierra producidos por erupciones volcánicas explosivas, que pueden hundir islas o montañas enteras en el mar en cuestión de segundos. También existe la posibilidad de desprendimientos naturales tanto en la superficie como debajo de ella. Este tipo de maremotos difieren drásticamente de los maremotos tectónicos.
En primer lugar, la cantidad de energía que interviene. Está el terremoto del océano Índico de 2004, con una energía desarrollada de unos 32.000 MT. Solo una pequeña fracción de ésta se traspasará al maremoto. Por el contrario, un ejemplo clásico de megamaremoto sería la explosión del volcán Krakatoa, cuya erupción generó una energía de 300 MT. Sin embargo, se midió una altitud en las olas de hasta 50 m, muy superior a la de las medidas por los maremotos del océano Índico. La razón de estas diferencias estriba en varios factores. Por una parte, el mayor rendimiento en la generación de las olas por parte de este tipo de fenómenos, menos energéticos pero que transmiten gran parte de su energía al mar. En un seísmo (o sismo), la mayor parte de la energía se invierte en mover las placas. Pero, aun así, la energía de los maremotos tectónicos sigue siendo mucho mayor que la de los megamaremotos. Otra de las causas es el hecho de que un maremoto tectónico distribuye su energía a lo largo de una superficie de agua mucho mayor, mientras que los megamaremotos parten de un suceso muy puntual y localizado. En muchos casos, los megamaremotos también sufren una mayor dispersión geométrica, debido justamente a la extrema localización del fenómeno. Además, suelen producirse en aguas relativamente poco profundas de la plataforma continental. El resultado es una ola con mucha energía en amplitud superficial, pero de poca profundidad y menor velocidad. Este tipo de fenómenos son increíblemente destructivos en las costas cercanas al desastre, pero se diluyen con rapidez. Esa disipación de la energía no sólo se da por una mayor dispersión geométrica, sino también porque no suelen ser olas profundas, lo cual conlleva turbulencias entre la parte que oscila y la que no. Eso comporta que su energía disminuya bastante durante el trayecto.
El ejemplo típico, y más cinematográfico, de megamaremoto es el causado por la caída de un meteorito en el océano. De ocurrir tal cosa, se producirían on

Recreación gráfica de un maremoto aproximándose a la costa.
das curvas de gran amplitud inicial, bastante superficiales, que sí tendrían dispersión geométrica y disipación por turbulencia, por lo que, a grandes distancias, quizá los efectos no serían tan dañinos. Una vez más los efectos estarían localizados, sobre todo, en las zonas cercanas al impacto. El efecto es exactamente el mismo que el de lanzar una piedra a un estanque. Evidentemente, si el meteorito fuera lo suficientemente grande, daría igual cuán alejado se encontrara el continente del impacto, pues las olas lo arrasarían de todas formas con una energía inimaginable. Maremotos apocalípticos de esa magnitud debieron producirse hace 65 millones de años cuando un meteorito cayó en la actual península de Yucatán. Este mecanismo generador es, sin duda, el más raro de todos; de hecho, no se tienen registros históricos de ninguna ola causada por un impacto.
Algunos geólogos especulan que un megamaremoto podría producirse en un futuro próximo (en términos geológicos) cuando se produzca un deslizamiento en el volcán de la parte inferior de la isla de La Palma, en las islas Canarias (cumbre Vieja). Sin embargo, aunque existe esa posibilidad (de hecho algunos valles de Canarias, como el de Güímar (Tenerife) o el del Golfo (El Hierro) se formaron por episodios geológicos de este tipo), no parece que eso pueda ocurrir a corto plazo, sino dentro de cientos o miles de años. Esta especulación ha causado una cierta polémica, siendo tema de discusión entre distintos geólogos. Un maremoto es un peligro para el lugar en que se encuentre o se origine, pero también este fenómeno tiene ventajas hacia nuestro planeta.

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