Miguel Leonardo Suárez*
Gilbert Francisco Torres Morales**
Los países en el mundo se ven amenazados por la actividad sísmica de la Tierra, dado que puede afectar gravemente su población e infraestructura.
La actividad sísmica en la Tierra se debe al movimiento de las placas tectónicas que conforman la corteza terrestre o litósfera. Dichas placas, al estar en contacto, generan fuerzas de fricción que llevan a un estado de equilibrio precario, es decir, a un movimiento relativo nulo entre placas, en el cual se acumula gran cantidad de energía mecánica, que es liberada de manera súbita cuando se vencen las fuerzas de fricción que impedían el movimiento. La manera en que se propaga la energía liberada es a través de ondas sísmicas que viajan por la corteza y el manto (así es, una onda también puede propagarse a través de un medio liquido o viscoso) a miles de kilómetros a su alrededor.
Es evidente que la mayoría de los países en el mundo se ve amenazada por la actividad sísmica del planeta, dado que ésta puede afectar gravemente su población e infraestructura. Es sabido que eventos sísmicos de gran magnitud pueden generar elevadas intensidades de movimiento del suelo y provocar daños significativos o el colapso, ya sea total o parcial, de edificaciones. Por ello es necesario poner énfasis y cuidado en el diseño de los distintos tipos de obras civiles (casas, edificios, puentes, carreteras, presas, etc.), con el fin de evitar, en la medida de lo posible, pérdidas de vidas humanas y materiales ante la presencia de un evento sísmico.
México es uno de los países con mayor actividad sísmica en el mundo. Datos estadísticos del Servicio Sismológico Nacional (SSN) indican que se registran cerca de 200 sismos por año (promedio de las últimas dos décadas) con magnitud superior a 4 en la escala sismológica de magnitud de momento (Mw).
¿Cómo evaluamos la amenaza sísmica?
Hasta el día de hoy no es posible predecir cuándo y en dónde ocurrirá un sismo. Lo anterior se debe a que las incertidumbres (ubicación, tiempo, magnitud, intensidad, etc.) para predecirlo son muy elevadas, como lo son también las demandas sísmicas que inducen a una estructura o edificación. Sin embargo, podemos hacer uso del análisis probabilístico de peligro sísmico (de ahora en adelante APPS) para tomar en cuenta dichas incertidumbres a través de modelos probabilísticos sobre la actividad sísmica de la fuente (regiones en donde se generan los sismos) y de modelos de atenuación que permiten estimar la intensidad de un sismo en un determinado sitio, a partir de su magnitud en la fuente que lo generó y la distancia entre la fuente y el sitio de interés.
El objetivo del APPS es evaluar la frecuencia anual de excedencia de la intensidad media del nivel de movimiento del suelo en un determinado sitio. Los resultados se expresan a través de una curva de peligro (frecuencia anual de excedencia versus intensidad media del movimiento del suelo) o mediante un espectro de peligro uniforme (intensidad espectral versus periodo estructural, para una tasa anual de excedencia o periodo de retorno fijo). La manera de representar los resultados del APPS dependerá del parámetro que representa la intensidad del movimiento del suelo, de la extensión del área de estudio y de la aplicación a la cual vayan a estar dirigidos.
Para fines de diseño sísmico, los resultados deben ser expresados en parámetros útiles que permitan estimar la demanda sísmica (fuerza de diseño), a la cual puede estar sujeta una estructura durante su vida útil ante la presencia de un evento sísmico. El parámetro comúnmente usado para ello es: aceleración máxima del suelo, que presenta cierta correlación con el daño causado a una estructura.
Usos prácticos del APPS
Una aplicación lógica de los resultados del APPS es determinar los espectros de diseño sísmico para los códigos de construcción sismo-resistente o la planeación de acciones de emergencia ante posibles eventos extremos, acciones que se formulan con base en los valores de las intensidades del nivel de movimiento del suelo, para un periodo de retorno especifico (Tr) o probabilidad de excedencia fija.
En el caso de las empresas aseguradoras, éstas podrían hacer uso de este tipo de información para fijar los costos de las primas de seguro ante sismos de acuerdo al nivel de amenaza al cual estarían expuestos los bienes asegurados. El público en general podría conocer el peligro sísmico al que está expuesta el área en donde vive o pretende vivir y compararlo con el de áreas cercanas, pudiendo utilizar dicha información para tomar las consideraciones necesarias antes de comprar o construir una casa.
Proyecto GAR
Un ejemplo de la aplicación de los resultados de amenaza es el proyecto GAR (Informe de Evaluación Global sobre reducción del Riesgo de Desastres), coordinado por la Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo por Desastres (UNISDR por sus siglas en inglés). En este proyecto se evalúa el riesgo a nivel global ante distintas amenazas naturales (sismos, inundaciones, sequías, deslizamientos, tsunamis, huracanes, etc.) a las que están sujetos países con diferentes grados de desarrollo, destacando la importancia de la reducción de riesgo y los beneficios que se obtendrían al hacerlo, a nivel político, social y económico. Los resultados publicados por el GAR son una herramienta útil utilizada por los ministerios de hacienda, economía y finanzas de distintas naciones para tomar medidas y reducir su vulnerabilidad física ante desastres naturales.
*Instituto de Ingeniería, UNAM. Correo: mleonardosuarez@gmail.com
**Centro de Ciencias de la Tierra, UV. Correo: gitorres@uv.mx
Edición: Eliseo Hernández Gutiérrez
Ilustración: Francisco J. Cobos Prior
Dir. de Comunicación de la Ciencia, UV dcc@uv.mx
[i] Este texto fue publicado originalmente en La Ciencia y el Hombre, Revista de Divulgación Científica de la UV, vol. XXIX, núm. 2, mayo-agosto 2016, pp. 32-35.
