Terratrèmol
De Viquipèdia
Un terratrèmol, o sisme, resulta de l'alliberament brusc d'energia acumulada pels desplaçaments i les friccions de les diferents plaques de l'escorça terrestre (fenòmens reagrupats sota el nom de plaques tectòniques). La majoria dels terratrèmols són localitzats sobre falles. Més rars són els sismes deguts a l'activitat volcània o d'origen artificial (explosions per exemple). Es produeixen nombrosos sismes tots els dies, però la majoria no són sentits pels humans. Aproximadament cent mil sismes són gravats anualment sobre el planeta. Els més poderosos d'ells compten entre les catàstrofes naturals més destructores.
La ciència que estudia aquests fenòmens és la sismologia i l'instrument d'estudi principal el sismògraf.
Taula de continguts |
[edita] Característiques principals
El punt d'origen d'un sisme és anomenat hipocentre. Pot trobar-se entre la superfície i fins a set-cents quilòmetres de profunidatat per als esdeveniments més profunds. Es parla més sovint de l'epicentre del sisme, que és el punt de la superfície de la Terra que es troba a la vertical de l'hipocentre.
[edita] Les tres categories de terratrèmols
Un terratrèmol és una sotragada més o menys violenta del sòl que pot tenir tres orígens: ruptura d'una falla o d'un segment de falla (sismes tectònics); intrusió i desflamejat d'un magma (sismes volcànics); explosió, esfondrament d'una cavitat (sisme d'origen natural o deguts a l'activitat humana). A la pràctica es classifiquen els sismes en tres categories segons els fenòmens que els ha engendrat:
- Els sismes tectònics són de lluny els més freqüents i devastadors. Una gran part dels sismes tectònics es produeix als límits de les plaques, on hi existeix una lliscada entre dos mitjans rocosos. Aquesta lliscada, localitzada sobre una o diverses falles, és bloquejada durant els períodes intersísmics (entre els sismes), i l'energia s'acumula per la deformació elàstica de les roques. Aquesta energia i la lliscada són bruscament relaxades en el moment dels sismes. A les zones de subducció, els sismes representen la meitat dels destructors de la Terra, i dissipen un 75% de l'energia sísmica del planeta. És l'únic indret on es troben sismes profunds (de 300 a 645 quilòmetres). A nivell de les dorsals mig-oceàniques, els sismes tenen llars superficials (0 a 10 quilòmetres), i corresponen a un 5% de l'energia sísmica total. Igualment, a nivell de les grans falles de desenganxament, tenen lloc els sismes que tenen llars de profunditat intermediària (de 0 a 20 quilòmetres de mitjana) que corresponen a un 15% de l'energia. L'afluixament de l'energia acumulada no es fa generalment en una sola sotragada, i poden produir-se diversos reajustaments abans de trobar una configuració estable. Així, es comproven rèpliques en resposta a la sotragada principal d'un sisme, d'amplitud decreixent, i sobre una duració anant d'alguns minuts amb més d'un any. Aquestes sotragades secundàries són de vegades més devastadores que la sotragada principal, ja que poden fer desplomar-se els edificis que només havien estat malmesos, mentre que els socorsos són a l'obra. Es pot produir també una rèplica més poderosa encara que la sotragada principal sigui quina sigui la seva magnitud. Per exemple, un sisme de 9,0 pot ser seguit d'una rèplica de 9,3 diversos mesos més tard fins i tot si aquest encadenament es queda extremadament rar.
- Els sismes d'origen volcànic són resultat de l'acumulació de magma a la cambra magmàtica d'un volcà. Els sismògrafs graven llavors una multitud de microsismes deguts a ruptures en les roques comprimides o al desflamejat del magma. La pujada progressiva dels hipocentres (vinculada a la pujada del magma) és un indici provant que el volcà és en fase de despertar i que una erupció és imminent.
- Els sismes d'origen artificial (o "sismes induïts") són deguts a certes activitats humanes tals que preses, bombaments profunds, extracció minera, explosions subterrànies o proves nuclears, que poden comportar sismes de feble a mitjana magnitud.
Els terratrèmols engendren de vegades tsunamis, la potència destructora dels quals amenaça una part creixent de la humanitat, instal·lada a les rives del mar. També poden amenaçar les instal·lacions petrolieres i relatives al gas extraterritorials i dispersar les descàrregues submarines que contenen deixalles tòxiques, deixalles nuclears i municions immerses. S'intenta preveure'ls, per protegir-se'n, amb l'ajuda d'una xarxa mundial d'alerta, que s'estableix a Indonèsia i Àsia del Sud, sobretot.
En certs casos, els sismes provoquen la liqüefacció del sòl: un sòl tou i ric en aigua perdrà la seva cohesió sota l'efecte d'una sotragada.
[edita] Magnitud i intensitat
La potència d'un terratrèmol pot ser quantificada per la seva magnitud, noció introduïda el 1935 pel sismòleg Charles Francis Richter. La magnitud es calcula a partir dels diferents tipus d'ones sísmiques tenint en compte paràmetres com la distància a l'epicentre, la profunditat de l'hipocentre, la freqüència del senyal, el tipus de sismògraf utilitzat, etc. En base a aquest caràcter logarítmic, quan l'amplitud del moviment o l'energia alliberada pel sisme varien d'un factor 10, la magnitud canvia d'una unitat. Així, un sisme de magnitud 7 serà deu vegades més fort que un esdeveniment de magnitud 6, cent vegades més fort que un de magnitud 5.
La magnitud, sovint dita magnitud sobre l'escala de Richter, el terme més conegut pel gran públic, és generalment calculada a partir de l'amplitud o de la duració del senyal gravat per un sismògraf. Diversos valors poden així ésser calculats (Magnitud local ML, de duració MD, de les ones de superfícies MS, de les ones de volums MB). Però aquests diferents valors no són molt fiables en el cas dels terratrèmols molt intensos. Els sismòlegs prefereixen la magnitud de moment (notada MW) que és directament enllaçada a l'energia alliberada en el moment del sisme. Lleis d'escala connecten aquesta magnitud de moment als paràmetres geomètrics del sisme (superfície trencada i quantitat de lliscada sobre la falla).
La magnitud d'un sisme no ha de ser confosa amb la intensitat macrosísmica que es funda en l'observació dels efectes i de les conseqüències del sisme en un lloc donat: vibració de les finestres, moltes persones que senten les sotragades, amplitud dels danys, etc. Les escales d'intensitat impliquen graus anotats en nombres romans, de I a XII per a les escales més conegudes (mercalli, MSK o EMS). Entre les diferents escales, es pot citar:
- L'escala Rossi-Forel (també RF).
- L'escala Medvedev-Sponheuer-Karnik (també MSK).
- L'escala de Mercalli (MM en la seva versió modificada).
- L'escala de Shindo de l'agència meteorològica japonesa.
- L'escala macrosísmica europea (també EMS98).
Les relacions entre magnitud i intensitat són complexes. La intensitat depèn del lloc d'observació dels efectes. Disminueix generalment quan un s'allunya de l'epicentre en base a l'atenuació introduïda pel mitjà geologia travessat per les ones sísmiques, però eventuals efectes d'indret (eco, amplificació local, per exemple) poden pertorbar aquesta llei mitjana de decreixement.
[edita] Els diferents tipus d'ones sísmiques
En el moment de l'afluixament brutal de les restriccions de l'escorça terrestre (sisme), dues grans categories d'ones poden ésser generades. Es tracta de les ones de volum que es propaguen dins de la Terra i de les ones de superfície que es propaguen al llarg dels interfaces.
En les ones de volum es distingeix:
- Les ones P o ones de compressió. El desplaçament del sòl es fa per dilatació i compressió successives, paral·lelament a la direcció de propagació de l'ona. Les ones P són les més ràpides (6 km/segon prop de la superfície). Són les ones gravades en primer lloc sobre un sismograma.
- Les ones S o ones de cisallament. Les vibracions s'efectuen perpendicularment en el sentit de propagació de l'ona, com sobre una corda de guitarra. Més lentes que les ones P, apareixen en segon lloc sobre els sismogrames.
Les ones de superfície (ones de Rayleigh, ones de Love) resulten de la interacció de les ones de volum. Són guiades per la superfície de la Terra, es propaguen menys de pressa que les ones de volum, però tenen generalment una amplitud sis cops més forta. Generalment són les ones de superfície les que produeixen els efectes destructors dels sismes.
[edita] Enregistrament de sismes
Els més antics inventaris sísmics daten del 8è mil·lenari a.C.
[edita] Els sismes més poderosos enregistrats des de 1900
- Equador, 8'8, 1906.
- San Francisco, 8'5, 18 d'abril de 1906.
- Valparaiso, Xile, 8'2, 17 d'agost de 1906. Moren 20.000 persones.
- Kanto, 8'3.
- Kamtchatka, 8'5, 1923.
- Indonèsia, 8'5, 1923.
- Chillàn, Xile, 8'3, 24 de gener de 1939. Moren 28.000 persones.
- Tibet, 8'6, 1950.
- Kamtchatka, 9'0, 1952.
- Alaska, 9'1, 1957.
- Xile, 9'5, 22 de maig de 1960.
- Illes Kouriles, 8'5, 1963.
- Alaska, 9'2, 27 de març de 1964.
- Alaska, 8'7, 1965.
- Perú, 7'5, 31 de maig de 1970.
- Ciutat de Mèxic, 7,5, 31 de maig de 1970.
- Ciutat de Mèxic, 19 de setembre de 1985.
- Kbe, Japó, 7'3, 17 de gener de 1995. Moren 6.432 persones.
- Sumatra-Andaman, 9'3, 26 de desembre de 2004.
- Sumatra, Nias, 8'7, 28 de març de 2005.
- Tonga, 8'3, 4 de maig de 2006.
- Kouriles, 8'3, 15 de novembre de 2006.
- Kouriles, 8'3, 13 de gener de 2007.
- Perú, 8, 15 d'agost de 2007.
- Martinica, 7'4, 29 de novembre de 2007.
- Sichuan, Xina, 7'9, 12 de maig de 2008.
[edita] Sismes més assassins des de 1900
Terratrèmols havent fet més de 15.000 víctimes, segons les estimacions de les autoritats locals (la notació implica respectivament el lloc, el país, la data, la magnitud notada M i el nombre d'ésser humans morts):
- Kangra, Índia, el 04/04/1905, M=8,6, 19 000 morts.
- Santiago de Xile, Xile, el 17/08/1906, M=8,6, 20 000 morts.
- Messine, Itàlia, el 28/12/1908, M=7,5, 100 000 morts.
- Avezzano, Itàlia, el 13/01/1915, M=7,5, 29 980 morts.
- Bali, Indonèsia, el 21/01/1917, M=?, 15 000 morts.
- Gansu, Xina, el 16/12/1920, M=8,6, 200 000 morts.
- Tôkyô, Japó, el 01/09/1923, M=8,3, 143 000 morts. El sisme és control d'un gegantí incendi.
- Xining, Xina, el 22/05/1927, M=8,3, 200 000 morts.
- Gansu, Xina, el 25/12/1932, M=7,6, 70 000 morts.
- Quetta, Pakistan, el 30/05/1935, M=7,5, 45 000 morts.
- Chillán, Xile, el 24/01/1939, M=8,3, 28 000 morts.
- Erzincan, Turquia, el 26/12/1939, M=8,0, 30 000 morts.
- Ashgabat, Turkmenistan, el 05/10/1948, M=7,3, 110 000 morts.
- Agadir, Marroc, el 29/02/1960, M=5,9,intensité X(MM), aproximadament 12 000 morts. (veure Terratrèmol d'Agadir de 1960)
- Iran, el 31/08/1968, M=7,3, 16 000 morts.
- Chimbote, Perú, el 31/05/1970, M=7,8, 66 000 morts.
- Yibin, Xina, el 10/05/1974, M=6,8, 20 000 morts.
- Guatemala, el 04/02/1976, M=7,5, 23 000 morts.
- Tangshan, Xina, el 27/07/1976[8], M=8. El nombre oficial de morts són 240 000 personnes. Altres estimacions fan estat de 500 000[10] a 800 000 víctimes directes o indirectes. (veure : Terratrèmol de 1976 a Tangshan).
- Michoacan, Mèxic, el 19/09/1985, M=8,1, 20 000 morts (veure : Terratrèmol de 1985 a Ciutat de Mèxic|Mèxic).
- Armènia, el 07/12/1988, M=7,0, 25 000 morts. (veure : Sisme del 7 de desembre de 1988 a Armènia).
- Zangan, Iran, el 20/06/1990, M=7,7, 45 000 morts.
- Kocaeli, Turquia, el 17/08/1999, M=7,4, 17 118 morts. (veure : Terratrèmol a Turquia).
- Bhuj, Índia, el 26/01/2001, M=7,7, 20 085 morts.
- Bam, Iran, el 26/12/2003, M=6,6, 26 200 morts.
- Sumatra, Indonèsia, M=9,0, 232 000 morts. (veure : Terratrèmol del 26 de desembre de 2004).
- Nord del Pakistan, el 08/10/2005, M=7,6, 79 410 morts. (veure : Terratrèmol del 8 d'octubre de 2005).
- Sisme del Sichuan de maig de 2008, la Xina, província del Sichuan, el 12/05/2008, M=7,9, 87 149 morts.
[edita] Mètodes de detecció
[edita] Antic mètode xinès
L'antic mètode xinès consistia en un gerro de bronze implicant vuit dracs sobre el perímetre. Una bola era col·locada a la cara de cadascun d'ells, llesta per caure. Quan un sisme tenia lloc (a proximitat relativa), el gerro de bronze tremolava i dues boles queien, apuntant una cap a l'epicentre, l'altre apuntant al contrari. L'emperador xinès -no podent saber quin costat era el bo- enviava tropes en les dues direccions per tal que ajudessin a organitzar els socorsos i a mantenir l'ordre després de la catàstrofe.
[edita] Mètodes moderns
La localització de l'epicentre per mitjans moderns es fa amb l'ajuda de diverses estacions sísmiques (3 com a mínim), i un càlcul tridimensional. Els captadors moderns permeten detectar esdeveniments molt sensibles, tals com una explosió nuclear.
[edita] Mètodes de previsió
Es poden distingir tres tipus de previsions: la previsió a llarg termini (sobre diversos anys), a mig termini (sobre diversos mesos), i a curt termini (inferior a alguns dies).
Les previsions a llarg termini descansen sobre una anàlisi estadística de les falles catalogades. Permeten definir normes per a la construcció d'edificis. De manera general, com més hi ha temps entre dos sismes, més el segon és proper i serà més poderós. Certes falles tals com la de Sant Andrees a Califòrnia han estat objecte d'estudis estadístics importants havent permès predir el sisme de Santa Cruz el 1989. Sismes importants són així esperats a Califòrnia o al Japó.
Les previsions a mig termini són més interessants per a la població. Les investigacions són en curs per validar certes eines, com el reconeixement de formes.
Les previsions a curt termini es basen en observacions molt precises dels terrenys a risc. Els mitjans de detecció poden tenir un cost important i resultats no garantits, a conseqüència de la gran heterogeneïtat dels signes precursors d'un sisme, fins i tot la seva absència en sismes tanmateix de gran amplitud, tals com TangShan o Michoacan, que havia estat previst a mig termini però no a curt termini. A més els governs tenen necessitat d'informacions certificades per evacuar una població dels indrets sospitats. Grècia estudia sobretot la fiabilitat del mètode FURGÓ, que funciona per gravacions de variacions dels corrents electrotel·lúrics. Aquest mètode, encara que fortament discutit en el mitjà científic, sembla haver detectat 5 sismes majors amb diversos dies per endavant. Els Estats Units utilitzen eines de gran sensibilitat al voltant dels punts estadísticament sensibles (com Parkfield a Califòrnia): vibradors sísmics utilitzats d'exploració petroliera, extensòmetres a fil d'invar, geodimetres en làser, xarxa d'anivellament d'alta precisió, magnetòmetres, anàlisi dels pous... Al Japó s'estudien els moviments de l'escorça terrestre per GPS i per interferometria (VLBI), mètodes dits de geodèsia espacial. A Sud-Àfrica, les gravacions es fan als passadissos de mines d'or, a 2 km de profunditat. A la Xina es basa en estudis pluridisciplinaris, com la geologia, la prospecció geofísica o l'experimentació en laboratori.
[edita] Conducta a seguir en cas de terratrèmol
- A les primeres sotragades, no intentar ni entrar ni sortir d'immobles. Mantenir-se al marge dels vidres i dels cables. Amb cotxe, parar-se però no sortir.
- Amagar-se sota taules immediatament.
- Agafar fortament tot nadó o nen petit i amagar-lo amb tu sota una taula.
- Allunyar-se de mobles alts, com vitrines, prestatges, llums de peu.
- Retirar dels fogons o de la cuina qualsevol cassola o paella en la que s'estigui cuinant qualsevol cosa.
- Cobrir-se el cap amb les mans.
- Després de la tremolor, verificar l'aigua, el gas i l'electricitat. Reservar el telèfon a les urgències i escoltar les consignes ràdio.
- Un cop acabades les tremolors, sortir immediatament i ràpidament dels edificis i immobles i dirigir-se a espais oberts, com places o parcs, endur-se els nens i deixar enrere qualsevol objecte personal pesant o que pugui donar dificultats a l'hora de poder sortir corrents en cas de nova tremolor.
[edita] Enllaços externs
- IGC Institut Geològic de Catalunya
- Observatori de l'Ebre - Secció de sismologia
- Observatori Fabra - Secció sísmica
- Sismoweb d'Andorra
- EMSC - European-Mediterranean Seismological Centre
- Vilaweb - Els terratrèmols
