LOS TERREMOTOS DE NUEVA ZELANDA, REVISIÓN DE MAGNITUDES Y LECCIONES APRENDIDAS

Figura 1. A lo largo de su historia la catedral de Christchurch ha sido dañada por diversos terremotos: 1881, 1888, 1901, 1922, 2010 y 2011. El 22 de febrero de 2011, un fuerte terremoto de magnitud 6,3 sacudió la ciudad de Christchurch, la catedral quedó prácticamente destruida y la torre en aguja se derrumbó completamente cayendo a la plaza. A pesar de que su estructura quedó muy dañada, la mayor parte del cuerpo del edificio no colapsó. El 13 de junio de 2011, la catedral volvió a recibir el impacto de otro terremoto de 6,3 grados, el rosetón oeste de la catedral cayó y se planteó la posibilidad de si la catedral debería ser desacralizada y demolida. El 28 de octubre de ese año se anunció oficialmente que la catedral debería ser desacralizada y al menos parcialmente demolida. Finalmente el 9 de noviembre tuvo lugar una emotiva ceremonia de "desacralización".

Sobre Nueva Zelanda y sus terremotos ha habido interpretaciones variables en cuanto a magnitud, es una zona tectónicamente muy compleja. La enorme tasa de movimiento de las placas en esa zona ha dado muchas lecciones: desde tener que cambiar mapas, teniendo que ajustarlos para que los vehículos sin conductor (en especial agrícolas) no se salgan de la trayectoria programada (hablamos de hasta 2 m de desfase cada 10 años), hasta las exigencias en créditos estructurales para todos los arquitectos que quieran seguir ejerciendo su profesión, sean éstos nuevos o veteranos.

1. Magnitudes revisadas

El terremoto (y réplicas) que azotaron Nueva Zelanda el día 13 de noviembre de 2016 ha planteado muchas preguntas sobre la cambiante magnitud que con el transcurso de las horas variaba y lo hacía bastante. Tras serle adjudicadas varias magnitudes, desde 6,9 hasta 7,9, pasó 10 horas con 7,8 después con un 7,4 otras 24 horas y finalmente parece que otra vez esa magnitud de 7,8 vuelve a ser la definitiva según el USGS. Hay algunas intervenciones al respecto en twitter que se pueden ver aquí.

Las magnitudes de los terremotos, así como su profundidad o epicentro, están siempre sometidas a revisión, incluso durante años, especiamente aquellos terremotos importantes, y en particular los de trascendencia histórica, como fue para Europa el terremoto de Lisboa del 1 de noviembre de 1755, debido a que no había instrumental de medición. Concretamente este evento catastrófico ha cambiado de magnitud y localización más de una docena de veces. El último en Nueva Zelanda con cientos de réplicas es un caso muy complejo.

Figura 2. Avisos de tsunami en las autopistas

El terremoto de ayer que produjo un tsunami con olas entre 1 y 4 metros en la costa oriental de la isla sur de Nueva Zelanda ha sido especialmente cambiante en cuanto a magnitud divulgada en los medios. Normalmente se habla de Magnitud en la escala de Richter o Magnitud Local (ML) inicialmente aplicada en California y que fue referencia durante décadas. Pero tiene ciertas limitaciones: en particular es difícil relacionarla con las características mecánicas del origen altamente variante de los terremotos, de las zonas y de los accidentes tectónicos que generan las sacudidas. 

En muchas ocasiones existe un efecto de saturación matemática para magnitudes cercanas a 8,3-8,5 incluso con terremotos de diferentes energías liberadas. La magnitud no es sino una cifra (un número) que caracteriza el tamaño relativo de un terremoto. Se basa en la medición del máximo movimiento registrado por un sismógrafo. Se han definido varias escalas pero las más utilizadas son: 1: la magnitud local (ML), comúnmente conocida como "la de Richter", 2: la magnitud de ondas superficiales (Ms), 3: la magnitud de onda interna (Mb), y 4: la magnitud momento Mw. Las tres primeras tienen un alcance y aplicabilidad limitada pues no miden de manera satisfactoria el tamaño de los terremotos más grandes.

La escala de magnitud momento Mw, basada en el concepto de momento sísmico es teórcamente aplicable de manera uniforme a todos los tamaños de terremoto, pero es más difícil de calcular que los otros tipos. Todas las escalas de magnitud deberían obtener al final aproximadamente el mismo valor para cualquier terremoto dado. En España utilizamos la denominada magnitud mbLg o magnitud a partir de la amplitud de la fase Lg. Viene siendo utilizada para terremotos ocurridos a partir de marzo de 2002. Esta fórmula de magnitud ha sido referida a la fórmula de magnitud local ML de Richter (1935), de manera que para un periodo de 1 segundo ambas escalas coinciden a una distancia de referencia de 100 kilómetros.

Sin embargo, los métodos tradicionales de magnitudes (ML, Mb y Ms) producen estimaciones de magnitudes muy similares incluso con terremotos muy diferentes en cuanto a profundidad, intensidad o expansión horizontal. Desde que comenzó el siglo XXI la mayoría de los geólogos y sismólogos consideran obsoletas las escalas de magnitudes tradicionales, poco a poco vinieron siendo reemplazadas por la cuarta medida, algo más significativa. En 1979 cuando Thomas C. Hanks y Hiroo Kanamori, investigadores del Instituto de Tecnología de California, propusieron la escala de magnitud momento Mw o también llamada momento sísmico; intentaron así, que desde una sola cifra se relacionasen parámetros físicos importantes como la dimensión del área de rotura que desata las diversas sacudidas y la energía liberada por el evento.

Figura 3. Proyección en superficie de la distribución del deslizamiento superpuesto sobre batimetría GEBCO. La línea blanca indica los principales límites en el choque de las placas. Los círculos grises son los epicentros del terremoto principal y las réplicas más importantes.

Hoy podemos leer en el catálogo del Servicio Geológico de los EEUU (USGS) que el terremoto de ayer tuvo una escala ML de 7,8 que se corrigió a 7,9, luego a 7,5 y el día 15 a 7,4 tras cruzar los datos de 72 estaciones, finalmente el día 16 de noviembre se volvió a cambiar a 7,8; en el Centro Sismológico Euromediterráneo (EMSC) donde podemos consultar mucha información y una magnitud momento Mw de 7,9.

2. ¿Qué sucede en Nueva Zelanda?

El margen oriental de la placa de Australia es una de las áreas más activas del mundo desde el punto de vista sísmico. Las altas tasas de convergencia entre las placas del Pacífico y Australia, de entre 8 y 20 centímetros al año, es responsable de tener que retocar y cambiar el concepto hasta de los mapas digitales ya que existe maquinaria agrícola que se maneja por satélite, o vehículos sin conductor y otras aplicaciones que se ven distorsionadas hasta 2 metros cada década, algo que claramente dirigido sobre un plano con un par de metros de distorsión podría en un futuro provocar distorsiones e incluso accidentes. Los nuevos mapas digitales se están adecuando a una corteza dinámica, no estática, precisamente en la inquieta Australia. Tanto movimiento en esa zona es también la responsable de una acumulación de esfuerzos muy peligrosa.

Desde 1900 ha habido quince terremotos con magnitudes mayores de 7,5 registrados cerca de Nueva Zelanda. Nueve de ellos, incluyendo el de 1989 de magnitud 8,2 y el de 8,1 en el año 2004 que se produjo 200 km al oeste del borde de la placa (es decir, dentro de ella), nos está indicando la enorme deformación intraplaca y las superlativas tasas de movimiento. El terremoto más grande registrado en Nueva Zelanda fue el terremoto de 1931 que alcanzó una magnitud de 7,8 en la bahía de Hawke, hubo 256 vívtimas mortales. El último terremoto por encima de 7,5 dado a lo largo de la falla de los Alpes neozelandeses fue hace 170 años; Los estudios de acumulación de tensiones en las fallas sugieren que es probable que ocurran de nuevo.

Figura 4. La catedral de Christchurch tras los terremotos de 2011

Durante los años 2010 y 2011 se produjo una catastrófica crisis sísmica que impactó especialmente en la ciudad de Christchurch, de la que todos recordamos el colapso de su catedral. Desde entonces la práctica de la arquitectura ha cambiado mucho, y lo ha hecho paralelamente a la percepción que ahora tienen los neozelandeses del medio; los daños del terremoto principal, el terremoto del 4 de septiembre de 2010 en Christchurch de magnitud 7,1 y el del 22 de febero de 2011 de 6,3 con el del 13 de junio de 2011 también de 6,3 remataron la faena de tener que demoler lo que quedaba: las ruinas de la vieja catedral. Pero los enormes daños en las ciudades afectadas plantearon serias dudas en cuanto a la adecuación de la formación sísmica de los arquitectos e ingenieros.

La calidad y cantidad de créditos exigidos para el diseño de estructuras en las escuelas de arquitectura de Nueva Zelanda dio un notable salto cualitativo, no sólo para los nuevos arquitectos, sino también para los arquitectos con más experiencia a los que se les requirió desde entonces esa formación si querían mantener su registro profesional. En sólo cinco años se han aprendido muchas lecciones sobre todo de carácter geotécnico, tales como no construir urbanizaciones y grandes infraestructras en zonas susceptibles de colapso y licuefacción sin antes tomar medidas efectivas, fenómenos geológicos que fueron muy dañinos en amplias zonas del país. Una cultura que salva vidas.

Figura 5. Fenómenos de licuefacción del terreno se dieron en 2010, 2011 y ahora en 2016 con los terremotos que siguen azotando Nueva Zelanda. El daño a edificios y pertenencias de momento, es incalculable.

COLAPSOS DEL TERRENO, DESLIZAMIENTOS, LICUACIÓN Y VACAS AISLADAS