Medio ambiente, sismicidad y edificación

 

El hombre moderno está cada vez más empeñado en cavar su propia tumba:

· Tala bosques, para conseguir un erial.

· Lanza a los ríos, a los lagos y a los mares sustancias tóxicas, detergentes y toda clase de residuos, para contaminar y acabar con la flora y la fauna acuáticas.

· Arroja al aire gases tóxicos, para enrarecer la atmósfera y volverla irrespirable.

· Transforma jardines y terrenos de cultivo en calles, avenidas y carreteras para que transiten los autos.
El diccionario dice: “Sismología. Ciencia que estudia los terremotos”, y el vulgo habla de temblores, sinónimo de terremoto que, a su vez, deriva del griego seísmo.

Por otro lado, hay varias definiciones de ciencia (del latín scientia):
· Conocimiento exacto y razonado de ciertas cosas.
· Tema del cual tratan los libros y las revistas científicas.
· El sentido común organizado.
· Un conjunto sistematizado de proporciones que se refieren a un tema determinado.
· La adquisición de nuevos conocimientos sobre la naturaleza, la sociedad y el pensamiento.

La definición más cercana a la conjunción de definiciones anteriores sería la siguiente: “La ciencia es el conocimiento ordenado de los fenómenos naturales y sociales, así como del pensamiento y de sus relaciones mutuas”.
La palabra técnica es menos complicada y en ocasiones se la emplea como sinónimo de método (camino, fin, procedimiento). El diccionario dice: “Es un conjunto de procedimientos de que se vale el arte o la ciencia”.

Pero, para que la sismología se ocupe del estudio de los terremotos (temblores), ¿es necesario saber si es ciencia o es técnica? Definitivamente, quienes nos ocupamos de saber cada vez más sobre los sismos y pertenecemos a la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica no nos hemos preguntado dónde deja de ser ciencia para convertirse en técnica, y es un hecho que la sismicidad la abordamos tanto los ingenieros civiles como los arquitectos, los geofísicos, los geólogos y otros especialistas que, sin ser científicos, tienen la necesidad de estudiar para profundizar en el conocimiento de los terremotos.

El técnico, dedicado a la edificación de obras civiles que pueden ser edificios para diferente uso –unifamiliares y multifamiliares, hoteles, oficinas–, puentes, obras hidráulicas, obras subterráneas o a nivel, para el metro o el drenaje profundo, etc., debe garantizar la estabilidad de cualquiera de estas obras al quedar sometidas a las vibraciones propias de un terremoto, consiguiendo así salvar vidas humanas y bienes inmuebles al cesar el movimiento en vez de que, por negligencia o desconocimiento de la dinámica de las construcciones, éstas se colapsen.

En total, cada cinco minutos se produce un temblor de tierra en el mundo. Suman unos cien mil sismos al año.

Pese a la información disponible sobre la superficie de la Tierra, se sabe relativamente poco sobre el estado y composición de su inaccesible interior. A la escala cronológica humana, la Tierra parece casi inmutable, pero en algunos lugares –California, Italia, Turquía y Japón, por ejemplo– su corteza está activa y es propensa a moverse produciendo sismos o erupciones volcánicas. Esas y otras zonas dinámicas se hallan en los principales cinturones sísmicos, que en su mayoría surcan el centro de las cuencas oceánicas, aunque otras se ciñen a sus bordes (por ejemplo, en torno al Pacífico) o atraviesan masas continentales (como el cinturón alpino-malayo).

Esa observación de que existen varias zonas dinámicas, relativamente bien definidas, en la corteza terrestre es la base de la teoría de la tectónica de placas.

El 27 de marzo de 1964,1 una inmensa capa de roca situada a muchos kilómetros de profundidad bajo la superficie de Alaska se pandeó bajo la presión de un deslizamiento de tierras. A las diecisiete horas y treinta y seis minutos, la capa mencionada se cuarteó con una energía semejante a la desencadenada por la explosión de unas cien bombas de hidrógeno.

La onda de choque recorrió todo el estado de Alaska, sembrando el pánico y causando muertes. El terremoto, cuya intensidad fue superior a la del que azotó San Francisco en abril de 1906, se sintió en toda la inmensidad del Océano Pacífico, donde se formaron marejadas gigantescas que azotaron, por un lado, la costa occidental de América del Norte y, por otro, las costas de Hawai y de Japón.

El monte St. Helens es un volcán de una cadena continental, situada en la cordillera de las Cascadas, en el noroeste de Estados Unidos. Todos los volcanes de esta gran sierra son el resultado de la subducción de la placa oceánica del Pacífico al montar, sobre ella, la placa continental norteamericana. En 1980 estalló, con gran furia, el volcán Santa Elena y causó grandes destrozos ecológicos que en cierta medida pudieron haberse evitado, como la muerte de cerca de 2 millones de animales, si los políticos no hubiesen tenido oídos sordos a las advertencias de los científicos. Y ahora, los especialistas en sismos vaticinan que existe el peligro de que un gran terremoto devaste el noroeste de Norteamérica, situación de la que nada quisieron saber ni los gobiernos estatales ni el federal, porque consideran que en el área no hay antecedentes de temblores, ni tampoco es zona volcánica. A ellos no les bastó la erupción de Santa Elena, cuyas consecuencias para la flora y la fauna han sido tan terribles que hasta el clima se modificó en el área.2

No todos los sismos son percibidos por los seres humanos debido a que varios de ellos son de baja magnitud en la escala de Richter, y sin embargo, la corteza terrestre se mueve, parodiando la célebre frase del notable científico italiano Galileo Galilei:”¡Eppur si muove!” (¡Y sin embargo se mueve!).

Si fuera posible ubicarse en un punto lejano, exterior a nuestro planeta Tierra, desde el cual se observasen las convulsiones del globo terráqueo durante un sismo, se lo vería estremecerse como una gelatina que al hincarle la cuchara se deforma: unas veces se alarga, otras se le hacen hoyuelos y unas más se achata.

Los modos de vibración del sismo semejan una cuerda puesta a oscilar, como las empleadas por los boxeadores para saltar, o como la cuerda de una guitarra al rasgarla. La Tierra, al temblar, muestra su musicalidad al vibrar con una frecuencia fundamental que da el tono o la elevación del movimiento.

Hubo antiguamente, y hay en la actualidad, quienes creen que un terremoto es producto de la ira divina y rezan mucho para aplacarla. Nada más lejano de la realidad, pues de todos modos seguirá temblando, porque lo cierto es que se trata de un “recordatorio” con el que la Naturaleza nos advierte que no debemos olvidar su poder y que, en todo caso, debemos ayudarla no alterando su equilibrio al arrojar sustancias tóxicas y material radiactivo en las grietas terrestres y marinas (fosas) con los que se incremente la liberación de la energía tectónica almacenada, según recientes estudios. Desde tiempos inmemoriales, la tierra ha sufrido sacudidas y seguirá sufriéndolas. Esto es, seguirá temblando, con nosotros o sin nosotros los humanos.

Lo único que está en posibilidad de lograr la especie humana es poder predecir los sismos, ya sea a corto o a largo plazo.

Recientemente, la hermana república de Perú sufrió pérdidas de vidas humanas y de bienes materiales en la zona amazónica. Perú se ubica dentro del cinturón sísmico del Océano Pacífico.

Ni el frío, ni el calor, ni las lluvias, fenómenos todos ellos naturales, mejoran o empeoran las presencia de los sismos, como algunos legos afirman. Entonces, ¿cómo se genera la energía que activa los temblores? Los científicos sólo ofrecen una explicación parcial: “En la tierra también se producen ‘mareas’, que han sido medidas por el doctor Albert A. Michelson, famoso físico de la Universidad de Chicago. Cada doce horas toda el agua, las montañas, las ciudades y los habitantes de la mitad del globo terráqueo se elevan 30 centímetros en el aire, y en las restantes doce horas, en las que la luna ejerce su atracción, en el lado opuesto del planeta, se hunden otros 30 centímetros. De este modo se crean enormes presiones subterráneas.

La rotación de la Tierra también genera una enorme presión interna. Por otro lado, la corteza terrestre está enfriándose continuamente y, al contraerse, presiona fuertemente la parte interior. Todas estas acciones configuran una posible causa de los terremotos”.1

Aquí cabría hacer válido aquello de :”Paren la tierra, me voy a bajar”. Desgraciadamente, no existe un solo lugar en la Tierra que esté exento de los sismos. Los geólogos creen que el interior de los continentes se encuentra más a salvo, pese a lo cual uno de los sismos de mayor magnitud, registrado en 1911, afectó a Nuevo Madrid, en el estado de Massachusetts, donde destruyó un bosque, mientras que en Tennessee formó el lago Reelfoot, de 30 km de longitud. “El terreno se elevaba y descendía, en ondas sucesivas, como las aguas rizadas de un lago”, refirió el famoso naturalista John James Audubon. Después vinieron los temblores secundarios, que se prolongaron durante casi un año. Eran tan potentes que llegaban a producir mareos.

Reacción ante los temblores

El 19 de septiembre de 1985, en el valle de México, y específicamente en el Distrito Federal, se produjo un sismo con magnitud de 7.8 en la escala de Richter, que causó una gran destrucción, tanto de personas como de bienes materiales. Las cifras aportadas por el gobierno se quedaron cortas; sus datos nunca coincidieron con los que los brigadistas observaron en los diferentes lugares en donde participaron rescatando personas y removiendo escombros.

Mientras los más esforzados, los más hábiles y, desde luego, los más jóvenes, se conjuntaron en brigadas desde el primer día del sismo, con un espíritu de solidaridad y abnegación, para remover escombros y rescatar vidas humanas, nosotros los técnicos, a través del Colegio de Ingenieros Civiles de México, desde luego, menos hábiles y menos jóvenes, participamos realizando peritajes a diversas construcciones, para detectar posibles fallas estructurales y decidir la conveniencia de su ocupación o desalojo.

En un estudio que publicó la Universidad Nacional Autónoma de México sobre el sismo,3 se asienta: “La respuesta espontánea de la población se inició sin orientación alguna, y con tal rapidez que esa acción rebasó lo previsto en planes de emergencia ya establecidos, por desconocimiento de sus contenidos y mecanismos de acción.

“La población en común tuvo conductas cívicas notables durante el sismo, derivadas tanto de la educación propia como de la orientación que posteriormente recibió, para actuar ante la presencia de un desastre natural”.

También se describen en la misma obra algunas reacciones, actitudes y conductas durante y después de un terremoto:

“De manera natural y asociada con la ocurrencia del siniestro mismo, las primeras reacciones son fundamentalmente de pánico, angustia, dolor e impotencia. El pánico en general desorganiza el comportamiento y la persona puede dar una serie de respuestas completamente desadaptativas e incluso perecer en un intento inadecuado de huida o de parálisis. La sensación de desesperación que acompaña al pánico generalmente produce, en primer lugar, secuencias innecesariamente complicadas de conducta de huida, en segundo, una ausencia completa o casi completa de articulación conceptual que guíe a la persona hacia respuestas más adaptativas y, en tercero, una reacción emocional generalizada y masiva de extrema ansiedad y excitación difusa.

“Inmediatamente después suelen sobrevenir reacciones de dolor intenso, llanto desesperado e incontrolable y sensación de desolación, impotencia y desorientación; en este caso, el individuo habitualmente tampoco se encuentra preparado para afrontar la situación de una manera organizada y racional, casi siempre se entrega a su dolor y una parte importante de la resolución del episodio depende de la cercanía y ayuda inmediata que reciba por parte de otros seres humanos presentes en el sitio”.

Dice luego el citado estudio: “Desde el punto de vista emocional, las reacciones más frecuentes ante situaciones de desastre incluyen: dificultades para dormir o bien somnolencia persistente, sensación de inseguridad o temor constante, sensación como si continuara temblando, dificultad para recordar eventos, sensación de confusión temporoespacial, tristeza persistente, intolerancia a lugares cerrados o pequeños u oscuros y sensación de sobresalto, entre otras. Cuando las manifestaciones tienen un cariz primordialmente psicosomático, es decir, en términos de signos o síntomas físicos, los casos más frecuentes incluyen: dificultad para respirar, sensación de peso en el pecho, sensación quemante en la “boca” del estómago, temblores en las extremidades, dolor de cabeza, pérdida del apetito o apetito insaciable, manchas o erupciones en la piel, pérdida del cabello en mechones, dolores musculares, diarrea y propensión a enfermedades del aparato respiratorio, entre otras”.

Predecir para prevenir

A continuación, transcribo la parte final de la ponencia que presenté en el Sexto Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica, efectuado en la ciudad de Puebla en noviembre de 1983.

“Hasta la fecha, se considera que China ha realizado más estudios que ningún otro país en el campo de la predicción sísmica, y de hecho ha tenido bastantes aciertos, por ejemplo, los temblores de 1970, 1974 y 1975, que fueron previstos con suficiente anticipación, ayudando a salvar centenares de miles de vidas. Actualmente, México trabaja con la Academia China de Ciencias en este campo, a través de un programa cooperativo establecido por el CONACyT. También existe colaboración con el Laboratorio Geofísico del Instituto de Ciencias Marinas de la Universidad de Texas y con la Universidad de San Diego, California.

Para entender la predicción de sismos, debe saberse que los animales predicen: los caballos patean y relinchan ante la presencia de un terremoto; los ciervos se acuestan en el suelo y luego se levantan bruscamente; las serpientes abandonan sus nidos en pleno invierno y las ratas no vacilan en aparecer por las casas y lugares que habitan, en pleno día. Es asombroso el número de acontecimientos fidedignos que demuestran la sensibilidad sísmica de caballos, vacas, perros, gatos, liebres, cerdos, tigres, elefantes, monos, ratas, lagartos, hormigas, palomas, papagayos, gansos, golondrinas, gorriones, codornices y peces. El biopronóstico cobra adeptos entre sismólogos, geólogos, biofísicos y biólogos, quienes llevan a cabo investigaciones para determinar los sutiles lazos que relacionan los procesos que tienen lugar en el interior de la tierra y los indicios que presienten y detectan los animales.

¿En qué consiste el secreto de la supersensibilidad sísmica de los animales? ¿Cómo se explica físicamente este presentimiento?

Se requiere emular la percepción de 100 mil oscilaciones /seg. de animales como gatos, perros, ratas y lagartos que les permite oír la “voz del subsuelo”. La creación de un “oído eléctrico” supersensible que, junto con las pilas de alimentación y los amplificadores, se instale en un pozo perforado, en un macizo montañoso, y las señales acústicas del subsuelo que capte, las transforme en eléctricas, amplificándolas y transmitiéndolas al aparato receptor en la superficie de la tierra, en donde se distinguirán con claridad todas las “voces” de las rocas y solamente bastará conectar este “oído eléctrico” a una computadora que, dominando el “lenguaje de las rocas”, podrá predecir la hora y el lugar del futuro terremoto”.3

Isaac Asimov, en su artículo “Los terremotos” dice, en cuanto a predicción: “3) Quizás podríamos predecir los terremotos y evitar así muchos de sus efectos trágicos. Pero si aprendemos a predecir si un terremoto va a tener lugar el próximo año en determinada ciudad, eso no nos da tiempo para reforzar las construcciones de esa ciudad y hacerla segura. Todo lo que podemos hacer es evacuar la ciudad. Desalojar millones de personas de una ciudad y mantenerlas fuera mientras la ciudad se derrumba es una tarea imposible, y aun si pudiera hacerse, los problemas resultantes serían quizás tan traumáticos como el terremoto en sí”.

Entonces, lo que necesitamos saber es la forma de hacer predicciones a largo plazo. Supongamos que pudiéramos saber, con un grado aceptable de certeza, que una ciudad importante va a ser azotada por un terremoto dentro de 55 años, meses más, meses menos. Eso nos daría tiempo para reforzar estructuras, para demoler y reconstruir, y quizás todo el mundo cooperaría en la labor. Poco a poco, las ciudades se volverían más seguras, y el potencial de los terremotos para causar estragos, si bien probablemente nunca llegaría a eliminarse por completo, se reduciría al mínimo.

¿Cómo podríamos hacer predicciones a largo plazo? Ya se han desarrollado técnicas para medir los pequeños movimientos de las placas geológicas que causan los terremotos, por medio de modernos interferómetros (instrumentos que miden la longitud de onda de la luz), así como de rayos láser. Analizando los datos obtenidos de esta manera, los científicos pueden evaluar las tensiones acumuladas. Sin embargo, es difícil hacer uso de estos instrumentos en todo el mundo.

Con todo, bien podrían medirse los cambios en la forma de la tierra así como los imperceptibles cambios de su superficie desde los satélites; una especie de “geodesia global” que es posible gracias a nuestra capacidad de observar nuestro planeta desde el espacio. De esa forma, podríamos obtener una imagen general de los movimientos de todas las placas geológicas y del incremento de las tensiones en todas partes del mundo. Un análisis computarizado nos podría indicar el lugar preciso en el que se está acumulando tensión y de esa manera podríamos ubicar los futuros terremotos, tanto en el tiempo como en el espacio, y adoptar las medidas para evitar al máximo los daños.

A aquellos que piensan que los proyectos espaciales son una pérdida de recursos que podrían ser mejor aplicados en problemas más “terrenales”, podríamos hacerles la siguiente pregunta: ¿Qué sería más “terrenal” que lo que hemos descrito?

Referencias

1. El asombroso mundo de la naturaleza, Selecciones del Reader’s digest, Madrid, 1969.
2. Edward H. Lepz, “Reportajes mundiales”, Excélsior, México, 6 de mayo de 1990.
3. UNAM, La UNAM ante los sismos de septiembre, México, UNAM, 1985.
4. Alfonso Tovar, ponencia del 60. Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica, Puebla, noviembre de 1983.

Alfonso Tovar Santana es ingeniero civil y maestro en Ciencias, con especialidad en Estructuras. Es profesor-investigador de la ESIA, Unidad Zacatenco, del Instituto Politécnico Nacional.

 

Resumen:

Por más que el hombre intenta dominar la naturaleza, ésta posee fuerzas aún incontrolables y una es la que desencadena los sismos. Lo único que podría lograr la especie humana, dice el autor de este artículo, es su predicción a corto o a largo plazo escuchando "la voz del subsuelo", como hacen los animales, mediante la creación de un "oído eléctrico" de altísima sensibilidad que lograra captar y amplificar las señales acústicas provenientes del interior de la tierra.

 

 

Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C.
Revista Construcción y Tecnología 
Enero 2000
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