lunes, 10 de abril de 2017

INFORME PRELIMINAR: LA CRISIS SÍSMICA DE MARZO Y ABRIL DE 2017 AL NORTE DE PAMPLONA (#TerremotoPamplona)


Es muy probable que este artículo (informe preliminar con archivos multimedia e interactivos incluidos para el público en general) pueda verse modificado según vayan apareciendo nuevos datos o cambien los que se vayan revisando. Siéntase libre de utilizar gráficos, vídeos o el propio texto para informar de lo que crea oportuno, pudiendo si lo considera, hacer referencia al autor.

Antonio Aretxabala
Pamplona 10 de abril de 2017
(un mes de temblores)



EL TERREMOTO DE PAMPLONA DEL 10-III-2017 A LAS 8:43h RECOGIDO POR LAS CÁMARAS DE LA POLICÍA MUNICIPAL DE PAMPLONA EN LA PLAZA DE LAS MERINDADES.



La Península Ibérica no se sitúa en una de las zonas sísmicas más activas de Europa, pero tiene una peligrosidad sí­smica significativa, en especial en la zona pirenaica, donde al menos cuatro grandes terremotos han golpeado con magnitudes de 6 a 7 e intensidades VIII a X durante los últimos 650 años. El último hace más de 250 años.

Para mitigar esta peligrosidad es necesario conocer mejor las fallas activas o las aún por descubrir, sus velocidades, y los periodos de recurrencia de los terremotos que puedan generar.

El actual episodio sísmico (marzo-abril de 2017) que se vive al norte de Pamplona (cerca de 350.000 habitantes en el área metropolitana) no es la primera vez que sucede, en la primavera de 1995 esa misma zona tembló de manera similar.

Tras recopilar valores de la aceleración básica superiores a 0,16g Pamplona ha demostrado que es una ciudad configurada de manera resistente a terremotos que generen notables aceleraciones del terreno, superando todos los pronósticos en plena era instrumental.


 1. INTRODUCCIÓN

Nuevamente un episodio sísmico cerca de la capital de Navarra, Pamplona, llena espacios informativos y opiniones científicas o desde el ámbito social (ver por ejemplo el hashtag #TerremotoPamplona en Twitter), también se desborda unas horas el trabajo de Protección Civil. Esta vez todo comienza por un terremoto de escala M>4 (ML 4,5 s/EMSC de Francia; Mw 4,2 s/IGN del Mº de Fomento y 4,1 mwr s/USGS de los EE.UU.); se producen 39 réplicas que se extienden durante más de un mes con 14 eventos bien sentidos por la población.

La diferencia entre este nuevo episodio y el vivido por ejemplo al sur de la capital, en 2013 en la Sierra de El Perdón, conocido como "el año de los terremotos", es que aquel fue mucho más numeroso y denso en eventos que el que hoy lo hace al norte de la capital, disipándose más energía en más de 400 terremotos pequeños de los que sólo dos alcanzaron M>4, de hecho a estas alturas (pasado un mes desde el 14 de febrero de 2013 hasta el 14 de marzo de ese mismo año) ya se habían superado la centena de impactos, varios habían sido sentidos y hasta bien pasado un mes de temblores no se dieron los sismos M>4. En aquella ocasión la componente climática fue considerada importante como se puede leer en el informe preliminar que se realizó mientras duraba el fenómeno sísmico que amainaría en el verano de 2013.

Durante este tiempo ha habido nuevos episodios de sismicidad alrededor de Pamplona, como el acontecido en octubre de 2015 también al sur de la capital, o los que se vivieron en un episodio en julio de 2016 en los alrededores de Irurtzun al oeste de donde actualmente tiembla la tierra.

Figura 1. Localización de los tres epicentos de los terremotos más importantes en el episodio vivido al norte de Pamplona durante marzo de 2017 de ML4.5, ML 3.7 y ML 3.3.


2. GEOLOGÍA Y TECTÓNICA DE LA ZONA

A grandes rasgos, la zona que genera los terremotos es en superficie un conjunto de margas, areniscas, arcillas, calcarenitas y algunas brechas de edad Eoceno Inferior, Cuisisense (figura 3). Se ubica en el sector occidental de la Zona Surpirenaica (figura 2), caracterizándose por una serie de pliegues paralelos al eje longitudinal de la cadena pirenaica, vergentes hacia el sur​ (figura 4). Su estructura resulta bastante simple si la comparamos con la de sectores próximos, en especial al oeste, en los que la presencia de cabalgamientos, diapiros o fallas de zócalo imprimen una gran complejidad estructural.

Figura 2. La Falla de Pamplona (línea gruesa en rojo) no parece ser directamente responsable de los movimientos detectados en el episodio sísmico de marzo a abril de 2017, la situación de Pamplona cerca de el sector occidental de la Zona Surpirenaica es una circunstancia responsable de que sus habitantes vivamos en una zona de moderada actividad sísmica.

Conviene señalar la proximidad de dos importantes accidentes: por un lado, al norte se localiza la prolongación occidental del cabalgamiento de Roncesvalles, en tanto que la falla de Pamplona se sitúa al oeste (figura 2); ambos accidentes han condicionado las características tectónicas de la zona que hoy tiembla. Son muy pocas las manifestaciones de la deformación frágil en superficie. Se trata de fallas normales de orientación cercana a ENE-OSO y salto poco pronunciado (ver figura 4). De entre ellas, cabe destacar por su longitud, cercana a 7 km, la falla de Sarasíbar de la que apenas tenemos información superficial (figuras 3 y 4).

Por lo que respecta a la evolución tectónica más reciente posterior al Eoceno, poco puede decirse en la zona ante la ausencia de materiales generados durante el intervalo Oligoceno-Plioceno, pero por consideraciones regionales parece probable que la compresión perdurase al menos hasta el Mioceno inferior, siendo su acción más espectacular en la región el desplazamiento de la Cuenca de Pamplona hacia el sur.

Figura 3. Mapa geológico y epicentro al NE de Olave del terremoto Mw4,2 del 10 de marzo de 2017. En naranja claro los materiales del Eoceno Inferior (Cuisisense) y con dirección diagonal NE-SO la falla de Sarasíbar (línea negra continua) que intercepta por debajo a ambos círculos del evento Mw4,2. (Mapa Geológico 1:25.000 115-IV Gobierno de Navarra).

Figura 4. Corte Geológico de la zona superior al hipocentro a 11-12 km de profundidad (ver figura 3), la formación de color naranja pálido corresponde a los niveles descritos de margas, areniscas, arcillas, calcarenitas y algunas brechas de edad Eoceno Inferior, Cuisisense. La falla situada justo encima de la zona hipocentral es conocida como Falla de Sarasibar. En los primeros momentos que nos dieron profundiades de 1 km parecía la candidata a la generación del terremoto principal, tras las revisiones por parte del EMSC (2 km) el USGS (2,6 km) y el IGN (11-12 km), no podemos derivar información sobre la fuente sismogenética, dado que a esas profundidades desconocemos qué accidentes tectónicos podrían estar actuando. (Mapa Geológico 1:25.000 115-IV Gobierno de Navarra).


3. EL TERREMOTO DEL 10 DE MARZO DE 2017 Y LAS 39 RÉPLICAS

A las 8:43 de la mañana del 10 de marzo de 2017, exactamente 114 años después del terremoto de Pamplona del 10 de marzo de 1903, comenzó una crisis sísmica al norte de Pamplona que se extendería algo más de un mes (cuando se escribe este informe preliminar). Los datos más importantes de la evolución de los 40 eventos se recogen en las siguiente figura 5 y tabla (figura 6). Como se puede ver, fueron sentidos por la población un total de 14 terremotos de los 40 sucedidos, siendo el más notorio el evento principal del día 10 de marzo a las 8:43h con intensidad IV (s/EMSC), V (s/IGN) o VI (s/USGS) que se sintió en toda la zona metropolitana de Pamplona, algo que no es de extrañar atendiendo al valor de la aceleración básica (ab = 0,16g) registrada en dirección E-W en el acelerógrafo de Pamplona situado a unos 12,4 km del epicentro (ver figuras 6, 7 y 15).


Figura 5 actualizada. Evolución de las magnitudes desde el de 10 de marzo hasta el 31 de agosto de 2020 (198 eventos). #TerremotoPamplona

    Figura 6 actualizada. Los #TerremotoPamplona de agosto de 2020


Este detalle es importante porque se cuadruplica la esperada ab = 0,04g de la norma de construcción sismorresistente en vigor desde 2002, NCSE02 (figuras 7 y 10) y casi duplica su actualización de 2015 que aunque no es de obligado cumplimiento, debería serlo a la luz de todos estos datos (ab = 0,09g). Recordemos que en Lorca se triplicó la expectativa de 0,12g a 0,36g. En Pamplona, a más del doble de distancia desde el acelerógrafo hasta el epicentro, ésta se cuadruplicó. Es por lo tanto esperable que en la zona epicentral se hayan alcanzado aceleraciones cercanas o superiores a 0,2g (ver figuras 6, 7 y 15).

Se explica ahora, que las grietas de las que se habla por parte de los vecinos en Olave, Egüés, Ripa, Orikain..., o las caídas de cuadros, portafotos, libros y los estrenduosos crujidos en muchas viviendas de Pamplona, como en San Jorge o Santa Lucía por ejemplo, con caídas de copas y frascos, rotura de algunos jarrones, etc., se deban a semejante latigazo. Recordemos que es precisamente 0,16g como aceleración de cálculo ac y no básica ab (se puede alcanzar desde menos por efectos geotécnicos como en Lorca), el umbral desde el cual deberían comenzar a tomarse medidas especiales según se indica en la norma de construcción sismorresistente NCSE02, atados en cimentación, estribos, nudos, etc. Pamplona disfruta, sin duda, de una construcción de elevada calidad.

Figura 7. Comparativa entre los dos terremotos de Lorca de mayo de 2011 con aceleraciones pico de 0,27g para el evento M4,5 y 0,36g para el M5,1 y los del día 10 de marzo en Pamplona 0,16g para el M4,2 y 0,03g para el M3,4. Las distancias del epicentro al acelerógrafo son más del doble en el caso de Pamplona, lo que hace suponer que pudieron darse valores mayores en la zona epicentral.

Se reportan movimientos en Zaragoza capital, Logroño, Bilbao, Baracaldo y por supuesto San Sebastián que vuelve a cumplir el patrón de foco repetidor perférico que ya hemos estudiado y presentado en otras ocasiones. En la siguiente figura 8 puede verse una conversión internacional propuesta para intensidad sísmica según Mercalli y aceleración básica (ab) del terreno según entre otros estamentos el USGS (Servicio Geológico de los EE.UU.).




Figura 8. Intensidad expresada en la escala de Mercalli y aceleración sísmica (recomendaciones internacionales). Obsérvense los datos para una intensidad V (0,039g-0,092g) y la real registrada de ab > 0,16g que correspondería a la intensidad que adjudica el Servicio Geológico de los EE.UU. (USGS) al terremoto de Pamplona del 10 de marzo de 2017: VI (0,092g-0,18g).

Se puede considerar que toda la serie ha dispersado una energía equivalente a la de un terremoto de escala ML = 4,6. El parámetro b que se extrae de la Ley de Gutenberg-Richter (aunque con muy pocos datos) o la pendiente de la relación que representa la proporción entre el número de sismos grandes y pequeños en la zona, a partir de la cual se puede estimar la tasa anual de terremotos que superarían una magnitud o intensidad de referencia, es R²= 0,98, lo que indica que estaríamos ante una fuente sismogenética cuya relación de terremotos mayores con respecto a los más pequeños tendría una muy leve tendencia a que fuesen más protagonistas los terremotos mayores en relación a los de menos energía.


4. CONSIDERACIONES FINALES, LECCIONES APRENDIDAS

Lo que está sucediendo el norte de Pamplona no es la primera vez que ocurre (ver figuras 11 y 12), cada vez tenemos más datos provenientes de la ciudadanía a través de las redes sociales, que han servido para poder hacer mucho mejor los mapas de intensidad o evaluar el impacto en algunas zonas de manera inmediata, también una tecnología cada vez más precisa y moderna nos muestra que hay una sismicidad de fondo muy habitual en la zona considerada (figura 11) y que puede superar el umbral (lo hemos situado en M>2,5 esta vez, aunque hay llamativas excepciones) de lo soterrado para ser sentido por la población.


4.1 SOBRE LA ACELERACIÓN BÁSICA MEDIDA EN EL ACELERÓGRAFO DE PAMPLONA

 En este episodio es de destacar el valor de la aceleración pico dirección E-W registrado en Pamplona a unos 12 km del epicentro con el terremoto principal Mw4,2, valor de la aceleración básica (ab = 0,16g) que supera en 4 veces la esperada ab = 0,04g de la norma de construcción sismorresietente en vigor desde 2002 (NCSE02) y casi duplica su actualización de 2015 (ab = 0,09g). También es destacable por sorpresivo el valor de ab = 0,11g en dirección N-S. Algo que desde la Geohistoria venimos adelantando gracias precisamente a los nuevos conocimientos históricos y mediciones cada vez más numerosas, conocimientos por otro lado que deberán permear y formar parte de los proyectos más ambiciosos de nuestra comunidad y que no se tuvieron en cuenta a la hora de proyectar algunas grandes obras (ver figuras 6, 7, 9, 12, 13 y 15).

Figura 9. Mapa de aceleración básica del terreno para construcción según la aún normativa vigente NCSE02. Obsérvese Pamplona con ab 0,04g.

Como vemos, un terremoto más bien pequeño, con magnitud momento 4,2 ha sido capaz de generar desde 12 km de profundidad una aceleración básica pico muy superior a lo esperado (la ha cuadruplicado, como se ha medido desde un acelerógrafo situado del epicentro a 12,4 km) en una zona metropolitana de casi 350.000 habitantes. Las fallas de la zona y la geohistoria apuntan que esa magnitud puede ser bien sobrepasada (ver figuras 12 y 13) por ello una revisión de la normativa para la Cuenca de Pamplona se hace cada vez más necesaria.

Pero no sólo en Pamplona, otras zonas de Navarra se encuentran en una situación bastante más vulnerable, tal sería el ya conocido caso de Yesa y Sangüesa del que se ha subestimado este fenómeno hoy evidenciado en Pamplona, y en algunos casos en más de un 1.600% como se puede ver en el informe encargado a la Universidad de Navarra por el Ayutamiento de Sangüesa (ver figuras 6, 7, 9, 12, 13 y 15).


4.2 SOBRE EL FAVORABLE COMPORTAMIENTO DE LAS EDFICACIONES (ASPECTOS GEOTÉCNICOS Y ESTRUCTURALES)

El terreno de Pamplona tiene en general una respuesta bastante positiva, pues las Margas de Pamplona (localmente conocidas como tufas) son un substrato competente que no suele originar efectos adversos como amplificaciones o colapsos. Hemos visto que la cercana Vitoria, con un substrato de margas aún más competentes (las localmente denominadas cayuelas) ni siquiera es sensible a terremotos generados en Navarra; es el polo opuesto a San Sebastián que sí amplifica las ondas y por ende los terremotos navarros allí son más violentos. En el caso de Yesa y Sangüesa habría que añadir unos terrenos mucho menos favorables, con comportamientos históricos conocidos menos benévolos que en la Cuenca de Pamplona o Vitoria, en el caso especial de Yesa habría que contar la autotrituración que se ha generado provocada por las obras de ampliación.

Por lo tanto, Pamplona ha demostrado que es una ciudad configurada de manera resistente a terremotos que generen aceleraciones del terreno que superan todos los pronósticos, incluso los peores, pero ello también debe ponernos en guardia por el hecho de que un terremoto Mw4,2 es bastante más habitual de lo que creemos, y terremotos de hasta M5,5 son posibles y ya se han dado (ver figura 12). Así, para una ciudad como Pamplona la vulnerabilidad sísmica, de hecho, dependerá, como en toda ciudad contemporánea de al menos cuatro factores.

En efecto, cuatro al menos, son los factores que van a determinar la amenaza sísmica repartida en el tiempo en un determinado lugar y para una ciudad concreta, es fundamental el diálogo con los historiadores, también tener estudios de paleosismicidad, conocer la recurrencia temporal del fenómeno sísmico debe ser parte de la cultura de las poblaciones englobadas en zonas sísmicas, pero también de las que no lo son. En la zona pirenaica, al menos cuatro grandes terremotos han golpeado con magnitudes de 6 a 7 e intensidades VIII a X durante los últimos 650 años. El último hace más de 250 años.

1. La actividad sísmica local, es la más importante de las cuestiones a considerar.

2. Las características del terreno que acogerá las ondas, la geología, la topografía, las formaciones cuaternarias locales y la interacción terreno-cimiento.

3. La posibilidad de ocurrencia de sismos a determinada distancia de la ciudad, es decir, la presencia de accidentes tectónicos destacables cerca de los núcleos englobados en su zona de acción, los cuales en interacción con los terrenos que acojan las ondas con características dinámicas determinadas, pueden amplificar la aceleración en superficie.

4. La educación sísmica de la población, una cultura que salva vidas.

La amenaza y la vulnerabilidad son por lo tanto variables que dependen la una de la otra. Los terremotos y las tipologías de suelos o rocas, por sí mismos no tienen por qué ser una amenaza para la ciudad. Las tormentas, las nevadas, el viento, son también fenómenos naturales que de por sí no son dañinos, hemos aprendido a convivir con ellos.

Para que se produzca una desgracia tienen que darse cita una serie de componentes físicos y sociales que se mantengan expuestos y que no se hayan identificado. Un edifico o un barrio puede ser vulnerable a un tipo de terremoto mediano, pero a otro de mayor magnitud y diferente manera de propagación no tiene por qué serlo.

Una de las mejores herramientas para evaluar y actuar en consecuencia es la zonificación geotécnica-sísmica; es un pronóstico basado en los accidentes tectónicos, el estudio de la historia y las características dinámicas de los terrenos, una división que puede hacerse por barrios, manzanas, etc., que nos permite conocer el medio sobre el que construimos nuestras casas, nuestro hábitat.

La confección de mapas de riesgo sísmico locales o microzonificación sísmica ha demostrado ser la mejor de las armas para adelantarse a semejantes embates de la Naturaleza, también que su uso salva vidas y supone un importante ahorro para los estados está más que demostrado en los países de nuestro entorno que ya los tienen. El reto del futuro urbanismo, por tanto, deberá ser el cambio de perspectiva histórica, abandonar los postulados post-industriales del siglo XX y abrirse a este urbano siglo XXI regido por la ciencia, la cultura y las nuevas tecnologías (figura 14).

Aparte de la revisión y actualización del plan especial de riesgo sísmico en Navarra (SISNA), sobre todo en su aspecto histórico (figura 12), varios retos quedan establecidos para la sociedad navarra del siglo XXI:

I) Análisis de riesgos que pudieran incrementar la vulnerabilidad y aumentar considerablemente el daño (aludes, desprendimientos de laderas, inundaciones, casos como Yesa o las laderas caídas tras el enjambre de 2013 en toda la Cuenca...).

II) Análisis de vulnerabilidad y daños estimados en la actividad económica (contempla catastro y el uso). No sólo bienes inmuebles, también negocios comerciales.

III) En referencia a la guía de actuación se tendría que introducir un curso de formación de profesionales (arquitectos, arquitectos técnicos e ingenieros, esto se puede coordinar con los colegios y organizar cursos, se acreditan técnicos) para la evaluación rápida de daños tal y como se ha realizado en otras comunidades del Estado.

IV) Una vez formados los profesionales en evaluación rápida de daños hay que facilitarles una herramienta que les permita la coordinación para la evaluación dotándoles de la información que ya tenemos en el SIG de catastro, e incluso de la vulnerabilidad. Cuanto más información mejor podrán hacer su trabajo y menos riesgos correrán ellos y toda la sociedad navarra. 

Figura 10. Comparación entre el episodio de abril de 1995 y el de marzo abril de 2017. La sismicidad de fondo a partir de 2002 está presente por una cuestión técnica, comenzaron a instalarse más aparatos de medida y a medirse con mejor precisión cada vez menores magnitudes.

Figura 11. Terremotos históricos que han afectado a Pamplona en los últimos 200 años (1817-2017) En rojo y círculos más grandes M5,5-6,0. En naranja y círculos medianos M5,0-5,5 y en gris con círculo más pequeños M4,5-5,0.

Figura 12. Zonas sismogenéticas asociadas a los Pirineos Occidentales donde la mayor zona urbana potencialmente afectada por un sismo violento es la Cuenca de Pamplona (350.000 habitantes) y potencial magnitud que podrían llegar a generar (MAPA TECTÓNICO DE ESPAÑA E.1:1.000.000 IGME). La zona denominada Surpirenaica (Pamplona) con el número de bloque cortical 7 podría generar terremotos de hasta Mw 6,5.

Figura 13. Página 55 del SISNA donde se enumera que por cuestiones arquitectónicas, sociales, históricas y urbanas, la zona del casco viejo de Pamplona y la Chantrea serían las más vulnerables.

Figura 14. Valores de la aceleración básica registrada en el acelerógrafo de Pamplona en el #TerremotoPamplona. Vertical (V) Norte-Sur (N-S) y Este-Oeste (E-W) a 17,3 km del hipocentro (Fuente: IGN).


Figura 15. Actualización a 31-08-2020 tras el sismo M4,0 sentido en amplias zonas de Navarra. Van 198 eventos en el área desde el 01-03-2017. (Fuente: IGN).




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