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¿Cuándo son más destructivos los terremotos?

¿Cuándo son más destructivos los terremotos?

Unos días atrás tuve el honor de ser invitado a un centro de escasos recursos, donde fui a exponer sobre los riesgos naturales, efectos económicos y sociales, la pregunta de los jóvenes que más llamó mi atención fue ¿Cuándo y porque unos terremotos son más destructivos que otros?

Para responder esta inquietud es importante conocer que un terremoto es producto de la ruptura o desplazamiento de una o más fallas (15 placas tectónicas principales o de las 43 placas secundarias), este evento genera la liberación de energía la cual se mide con un instrumento conocido como sismógrafo, este instrumento registra magnitud, hora, georreferenciación del epicentro y profundidad del evento entre otros indicadores.

Magnitud de un terremoto:

La magnitud es un indicador que registra la energía liberada. Se mide en escala logarítmica, cada unidad de magnitud corresponde al incremento de la raíz cuadrada de 1000, aproximadamente 32 veces la energía liberada entre un grado y otro. Es decir que, un terremoto de magnitud 7 genera 32 veces más energía que uno de magnitud 6. En otras palabras, un terremoto magnitud 7 es 10,000 veces más poderoso que uno de magnitud 3 = 10×103.

*Actualmente la escala relativa de sensibilidad cómo Mercalli ya no es utilizada.

En el siguiente vídeo, Trace Domínguez, (en inglés) nos amplia un poco como funciona la magnitud que desarrollara Charles Richter en 1930.

Relación destructiva de un terremoto:

Existe un parámetro de relación destructiva vinculante y le constituye la 1).  Magnitud, 2). Profundidad del Epicentro, 3). Tipos de Suelo, 4). Ingeniería Estructural y Antigüedad de la Construcción. La relación día y noche también son determinantes en cuanto al número de víctimas. Algunas estructuras son habitadas durante el día y otras durante la noche. (Hoteles, escuelas, edificios habitacionales e iglesias; por ejemplo)

Terremotos en la profundidad del mar:

Primero debemos saber que hay terremotos que se registran en el lecho marino, conocidos como terremotos submarinos, estos forman tsunamis o maremotos, cuyos efectos llegan a ser devastadores. Ejemplo de lo anterior, el 26 de diciembre del 2004, en Banda Aceh (Indonesia); se registró un terremoto en la placa de subducción submarina India-Birmania, magnitud 9.1, profundidad 30 kilómetros, según registros de la USGS. El evento dio paso a la formación del tsunami que ocasionó la perdida de vida humana de al menos 230 mil personas, afectó 14 países de Sur Asia y África del Este, registró un estimado en pérdidas económicas superior a 12 Billones de dólares y generó el desplazamiento humano de 1.7 millones de personas.  

Vídeo simulación animada USGS del desplazamiento del tsunami Banda Aceh, Indonesia 2004.

Otro evento de similar condición se registró el 11 de marzo del 2011, en esta oportunidad el evento fue relacionado a las placas de subducción submarinas del Pacífico, Norteamérica y Filipina, con epicentro a 371 Kilómetros al noreste de Tokio, a una profundidad de 24 kilómetros y con magnitud 9.0. El tsunami registró al menos 16 mil personas fallecidas, pérdidas económicas superiores a 309 millones de dólares y daños al medio ambiente, producto del daño estructural que sufrieran los reactores nucleares de la Central de Energía Atómica de Fukushima.

Vídeo simulación animada USGS del desplazamiento del tsunami Tohoku, Japón 2011.

Actualmente los ingenieros y geólogos trabajan en la identificación de sistemas para la atenuación de ondas marinas y efectos en los sectores costeros expuestos a tsunamis.

Anexo vídeo en el cual  Daniel Rodger,  considera distintos elementos de atenuación de ondas marinas y sus efectos en prototipos a escala, de los cuales ya se implementan en varios países con la finalidad de reducir los efectos del oleaje marino.

Terremotos en la superficie terrestre:

A diferencia de los terremotos marinos también se encuentran los terremotos en la superficie terrestre, tienen sus epicentros en zonas densamente pobladas. En estos eventos la relación magnitud, profundidad, tipo de suelos, ingeniería estructural y antigüedad de las construcciones son responsables de destrucción y muerte.

Relación de la profundidad del epicentro:

Un terremoto de magnitud 6, a una profundidad superior a 100 kilómetros y dependiendo la estructura de los suelos, baja densidad poblacional e ingeniería estructural apropiada, puede ser percibido como un terremoto de oscilación horizontal, sin que registre mayores daños. Caso contrario si este mismo evento se registra su epicentro a profundidad menor de 20 kilómetros, en una zona densamente poblada, suelos blandos y una infraestructura cadente de ingeniería estructural o muy antigua, el desplazamiento de las ondas sísmicas generara moviendo de trepidación (La onda se propaga de forma vertical. las zonas próximas al epicentro perciben los dos movimientos, verticales y horizontales). Aquí los daños a la vida humana e infraestructura, son considerablemente mayores.

La energía liberada por un terremoto en su epicentro reacciona similar al efecto de una gota de agua en un estanque, generando una serie de ondas y frecuencias, según la profundidad tienden a desplazar la superficie terrestre muy similar a los efectos del agua. La geofísica clasifica las ondas sísmicas en primarias (P) y secundarias (S). Esta clasificación fue desarrollada por el físico belga Maurice Anthony Biot.

Vídeos de seguridad y de particulares, permiten hoy en día documentar el desplazamiento de ondas en distintos eventos, en ellos puede apreciar la similitud con ondas de agua en la estructura terrestre y los daños estructurales cuando los 4 elementos destructivos interactúan en relación y condiciones devastadoras.

En este vídeo anexo, puede observar el desplazamiento de ondas sísmicas, registrado el 25 de abril del 2015, magnitud 7.5 USGS, epicentro a 80 km al noreste de Katmandú, profundidad de 10 Kms. Interacción de placa Euroasiática y placa Indoaustraliana. Saldo final de 9 mil personas fallecidas, perdidas económicas estimadas en casi 20 mil millones de dólares.

Respuesta sísmica de los tipos de suelos:

Los geofísicos, ingenieros estructurales y otros expertos han desarrollado estudios profundos y complejos para identificar la respuesta sísmica de los suelos, estos incluyen análisis de frecuencia transformada de Fourier, análisis del Efecto Sitio, análisis de ondas Rayleigh y análisis de vibraciones asociadas, basándose en la transferencia modificada y corregida para ondas Reyleigh, conocidas como Método de Nakamura. 

Con estos elementos los expertos concluyen que las ondas se propagan durante un terremoto, modificándose por influencia de las condiciones geológicas y topográficas; esta modificación que generalmente consiste en la amplificación de la onda sísmica, mayor duración y el incremento de frecuencia, este fenómeno se conoce como efecto local. La evidencia científica ha mostrado que los terrenos blandos, amplifican los efectos de un terremoto. A diferencia de los terrenos rocosos que contribuyen a la atenuación de la onda sísmica.

México en una laguna, Guadalajara en un llano:

Un ejemplo de lo antes expuesto es México, Distrito Federal, un área importante de su ciudad se encuentra construida sobre terrenos que anteriormente fueron lagos o lagunas, lo anterior amplifica y alarga las ondas de los sismos; los hace más intensos y los vuele más peligrosos. El terremoto del 19 de septiembre del 2017, magnitud 7.1, profundidad 57 kilómetros, placa de subducción del pacífico, registró según Protección Civil 369 personas fallecidas, perdidas económicas estimadas en más de 500 millones de dólares.

Igualmente es importante considerar que muchas ciudades han tenido un crecimiento poblacional importante, desarrollando desde hace muchos años sus sistemas de distribución subterránea de agua potable y aguas residuales, la falta de mantenimiento y sustitución de la tubería de distribución, genera por deterioro, corrosión, sismos y otros procesos fisicoquímicos daños a la estructura de distribución permitiendo filtraciones, con el paso del tiempo alteran la respuesta sísmica de los suelos. Finalmente, y no menos importante hoy en día este tipo de filtraciones está vinculada al proceso de licuefacción de suelo, estando sujetos a la acción de una fuerza externa, en ciertas circunstancias pasan de un estado sólido a un estado líquido, o adquieren la consistencia de un líquido pesado. Este fenómeno provoca la inestabilidad de taludes. Considerado uno de los fenómenos más dramáticos y destructivos que pueden ser inducidos en depósitos por acciones sísmicas.

Vídeo ejemplo de los efectos daños en Terremoto México, 19 de septiembre, 2017. Magnitud 7.1, profundidad 57 kilómetros, placa de subducción de Cocos (El Pacífico) y Norteamérica.

IDENTIFICANDO RELACIONES DESTRUCTIVAS DE UN TERREMOTO:

Un elemento altamente destructivo lo constituye la interacción de la magnitud, profundidad, tipos de suelos y antigüedad de la construcción. Los efectos que desencadenan son altamente letales, ejemplo de lo anterior le constituye el terremoto registrado en Guatemala el 7 de noviembre del 2012, magnitud 7.4, profundidad 33.2 kilómetros, 50 kilómetros frente a las costas de Retalhuleu en la placa de subducción del Cocos (El Pacífico), en este evento 45 personas perdieron la vida. Los efectos más relevantes se registraron en el Departamento de San Marcos.

Vídeo ejemplo de los efectos de la Licuefacción Indonesia 2018

Ingeniería Estructural, Análisis del Riesgo Sísmico y Antigüedad de la Infraestructura:

Posterior al terremoto en Guatemala del 2012, en abril del 2013, equipos del Earthquake Engineering Research Institute (EERI), La Asociación Guatemalteca de Ingeniería Estructural y Sísmica (AGIES) y consultores del Banco Mundial (WB), realizaron una investigación con la finalidad de recabar información sobre los efectos del terremoto y conocer las prácticas de construcción en las regiones afectadas. Producto de esta investigación los equipos desarrollaron el informe: El terremoto guatemalteco magnitud 7.4 del 7 de noviembre 2012 y sus implicaciones para la reducción y mitigación de desastres. La investigación realizada generó importantes consideraciones, en el capítulo lecciones aprendidas el inciso 8.2 los investigadores identificaron: En Guatemala, las antiguas viviendas que se encuentran fuera de las áreas metropolitanas son de adobe no reforzado o “bajareque”, que consiste en una pasta para hacer adobe sobre colocada entre dos retículas de madera. Ambos sistemas se agrietan con sismos de baja intensidad (MMI I – V) y tienden a desplomarse incluso con sismos de intensidad media (MMI VI – VII). Debido a la escasez de arcilla y de suelos cohesivos en el área sísmica del país, gran parte del adobe se fabrica con materiales volcánicos no cohesivos recientes en términos geológicos o limos – materiales deleznables para propósitos constructivos.

Incluimos el informe para Ingenieros Estructurales y Civiles. Le puede descargar en el siguiente hipervínculo.

https://www.eeri.org/wp-content/uploads/EERI-AGIES-Guatemala-Final-Report-Spanish.pdf

Biblioteca Asociación Guatemalteca de Ingeniería Estructural y Sísmica

Biblioteca

La ciudad capital de Guatemala cuenta actualmente con 1,100 edificaciones sobre 4 niveles, 81 proyectos en construcción y 48 en proyecto en proceso de licencias. Estas construcciones cuentan con licencias de construcción y actualmente muchas están siendo utilizadas para complejos habitacionales e industriales. Pero un número muy superior a 24 mil edificaciones de 4 niveles se han desarrollado sin licencias de construcción y estándares de seguridad considerados por la ingeniería estructural.

Finalmente, la relación destructiva de un terremoto como ha podido evidenciar en nuestro artículo, la constituye la interacción de 4 elementos:

  1. Magnitud
  2. Profundidad del Epicentro
  3. Tipos de Suelo
  4. Construcción sin consideración de la Ingeniería Estructural y Antigüedad de la Construcción.

A la memoria del Ingeniero Emilio Beltranena Matheu.

(04/11/1924 – 05/09/2014)

Ingeniero Emilio Beltranena Matheu (04/11/1924 – 05/09/2014).
Universidad San Carlos de Guatemala. 
Cofundador de la Asociación Guatemalteca de Ingeniería Estructural y Sísmica -AGIES-
Asesor del Instituto del Cemento y del Concreto en Guatemala.
Galardón Fellows del Instituto Americano del Concreto ACI
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¿Cómo advertimos los riesgos de un volcán?

EL RIESGO EN LA VULCANOLOGÍA:

La naturaleza volcánica no es un vector en el cual podamos identificar rumbo, dirección y movimiento. No tiene una métrica y tampoco una constante para advertir una actividad volcánica. Cada volcán es único y tiene su propia dinámica. Los vulcanólogos han desarrollado, basados en antecedentes individuales, indicadores por cada una de las características que hasta ahora anteceden una actividad volcánica significativa. Cada tipo de volcán emite una señal diferente, es por esto que los científicos utilizan varias métricas en paralelo con la finalidad de lograr identificar potenciales actividades eruptivas.

Vulcanólogos, geólogos, investigadores en tecnología y muchos otros expertos, trabajan, recopilando evidencias y patrones conductuales que adviertan a sistemas de monitoreo y alerta temprana, con la finalidad de generar la evacuación de potenciales víctimas de zonas de riesgo.

La meta del ser humano será la construcción a futuro de dispositivos o (Nódulos lectores de flujo magmático).

DINÁMICA DE UNA ERUPCIÓN VOLCÁNICA:

El incremento de presión y flujo magmático (lava) anteceden a una erupción volcánica; la actividad se registra en la parte más profunda del volcán conocida como la cámara magmática, esta se localiza a pocos kilómetros de la superficie terrestre de la base volcánica, el magma pasa por un proceso conocido como diferenciación y cristalización generando una mezcla liquida de minerales cristalizados y gases disueltos en atmósferas de presión y alta temperatura. Este fenómeno eleva la presión dentro de la cámara magmática, una vez la presión magmática se incrementa, desplaza la corteza terrestre generando presión interna en la cámara dando paso a: Cambios en la planimetría del terreno o deformación del terreno, modificación de la estructura volcánica, inclinación del terreno, diámetro del cráter, formación de nuevos cráteres, terremotos, vibraciones o microsismos y gasificación o emanación de gases.

Simulación 24 de agosto, año 79 antes de Cristo, Pompeya, Monte Vesuvio. 

FLOTAMOS SOBRE UN MAR CANDENTE:

Nuestros continentes reposan sobre grandes océanos magmáticos; esta interacción desarrolla la dinámica de la tectónica de placas, en donde la energía que producen estos flujos dan origen a terremotos y actividades volcánicas. Pero ¿en que se basan expertos de algunos países como Italia, México, USA, Chile, Japón, Indonesia, Rusia e Islandia para saber cuándo iniciara una erupción o la actividad en una caldera magmática o el descenso de lahares?  

Actualmente y dependiendo del compromiso de los gobiernos, en la gestión de la política de prevención de riesgos, asignan presupuestos para dar seguimiento a 9 procesos de investigación constante en volcanes y calderas volcánicas considerando el riesgo para los habitantes de cada país. 

Vídeo que narra el origen del flujo magmático:

 

1). ANÁLISIS EN CAMBIOS DE LA TOPOGRAFÍA DEL TERRENO VOLCÁNICO: (Planimetría del Terreno)

Cuando los flujos magmáticos se incrementan inicia una presión en la caldera volcánica, la cual genera movimientos del terreno, los vulcanólogos, instalan estaciones georreferénciales GPS inteligentes, para medir los desplazamientos del terreno. Estos movimientos de terreno son reportados en tiempo real por estas estaciones autónomas que se conocen en topografía e ingeniería civil, como Estaciones Totales. Una pionera en estos instrumentos de campo, es la Doctora Sigrún Hreinsdóttir, de la Universidad de Islandia, quién trabaja en la instalación de estaciones totales en volcanes activos de su región, gracias a ellos ha logrado evidenciar el momento exacto en que estos equipos tienden a distanciarse, advirtiendo que esta por iniciar un proceso eruptivo, generando con ello sistemas de alerta temprana.

Video ejemplo de Equipos de Monitoreo Leica:

Sistemas de Monitoreo Autónomo Leica:

2). ANÁLISIS DE SISMOS VOLCÁNICOS: (Sismología)

Cuando el magma inicia su ascenso a la superficie forma un canal, el cual fractura las rocas a su paso, este evento genera una serie de vibraciones o microsismos (Enjambres Sísmicos), los cuales se registran previo a una erupción significativa. Los sismógrafos tridimensionales georreferénciales inteligentes permiten evidenciar la magnitud de las ondas sísmicas que son transmitidas en tiempo real a centros de análisis de información, aquí equipos científicos pueden generar imágenes tridimensionales según se observen los incrementos significativos de la actividad sísmica gracias a una red de sismógrafos instalados al rededor de las zonas volcánicas, para considerar si se encuentra en proceso una actividad volcánica con anticipación.

Vídeo USGS  Sismicidad volcánica en Centroamérica:

Ejemplo de Telemetría Sísmica.

Ejemplo de fabricantes de sismógrafos.

Do Low-Cost Seismographs Perform Well Enough for Your Network?

Seismology

3). ANÁLISIS DE LA GARGANTA VOLCÁNICA: Muones o lectores de rayos cósmicos o radiación natural. (Partícula Elemental).

A partir del 2017, existe una nueva tecnología conocida como IMAGENOLGIA BASADA EN MUONES, que tiene su origen en actividades estelares conocidas como explosiones de estrellas o supernovas, esta radiación natural de rayos cósmicos, son residuos de las explosiones de las estrellas, esta materia se constituye en núcleos de hidrogeno, los caules viajan por el universo ingresando a nuestro sistema solar, llegando a la superficie de la tierra con mucha energía capaces de atravesar grandes estructuras. Estas partículas conocidas como Muones tienen la capacidad de llegar a una profundidad estimada de hasta 10 kilómetros en la corteza terrestre. En 1997 el Doctor Hiroyuki K.M. Tanaka, Universidad de Tokio, Japón, desarrollo la imagenología basada en partículas de muones, con la cual hoy en día se realizan imágenes cuya similitud puede compararse con los rayos X, esta tecnología permite evidenciar la estructura interior de un cono volcánico conocida como garganta volcánica, en donde se puede evidenciar la acumulación de flujos magmáticos dentro de un volcán activo.

Japón es pionero en este tipo de tecnología, utilizándola ya en varios volcanes activos de Europa. México a partir del 2017, realiza estudios del volcán Popocatépetl con esta tecnología. El Doctor Arturo Menchaca Rocha, Miembro del Comité de Ciencias Físicas, Químicas y Matemáticas UNAM, egresado de la universidad de UNAM, México, Doctorado en las universidades de Oxford y Berkeley, Inglaterra es un pionero latinoamericano en este tipo de imagenología.

Artículo del Centro de Investigación de la Universidad de Tokyo, Japón, para NEC

https://www.nec.com/en/press/201705/global_20170519_02.html

Conferencia de Seigo Miyamoto, Universidad Tokyo, Japón. 

Conferencia del Dr. Doctor Arturo Menchaca

4). ANÁLISIS DE BRADESEISMO EN CALDERAS COLAPSADAS: (BRADISEISMO).

Bradiseísmo: Evidencia ciclos de elevación y hundimiento de porciones de tierra vinculados al flujo magmático producto de la presión de calderas volcánicas. En algunos casos como Campi Flegrei, las ciudades que se encontraban sumergidas en el mar, emergen producto de la presión magmática. Muchas veces estos eventos pueden ser confundidos con variantes en la marea o incremento y descenso de flujo hídrico. 

Se recomienda considerar en las calderas volcánicas una vez identificadas variantes en niveles hídricos, la instalación de estaciones totales, a fin de evidenciar si la variante en niveles corresponde a un bradiseísmo en el terreno, generado por presión en la cámara magnética o efectivamente por un invierno copioso.

5). ANÁLISIS DE GASES EN VOLCANES ACTIVOS:

Dentro del manto de la estructura terrestre, el magma y gases se encuentran a presión; las altas temperaturas funden la roca, cuando una actividad volcánica esta por registrarse, el magma asciende a la superficie a través de la garganta del volcán, iniciando la liberación de gases dado a que la presión en su ascensión es menor. En este proceso de descompresión se liberan gases como el dióxido de carbono o (Co2) y dióxido de sulfuro (So2). Actualmente se ha evidenciado en varios volcanes que el Co2 o dióxido de carbono se incrementa en el cráter del volcán, las concentraciones de Co2 pueden anunciar un proceso eruptivo importante. Como nuestra atmósfera en forma natural tiene Co2, los gases se miden por medio de 2 instrumentos. El primer dispositivo lector de Co2 son cámaras de espectro ultravioleta que identifica la presencia de dióxido de azufre (So2), con capacidad de transmisión inalámbrica. El segundo dispositivo son sensores de dióxido de carbono (Co2), los sensores de Co2 se instalan en zonas seguras y próximas al cráter volcánico, una vez los valores se incrementan es un momento crucial para cerrar las visitas a los volcanes y activar las alarmas de evacuación masiva de habitantes.

En un futuro no muy lejano, los drones serán los responsables de realizar la medición de gases en el cráter volcánico, ya que por ahora se realiza en forma personal y por algunos lectores remotos.

Estándar Técnicas de Medición Atmosférica.

https://www.atmos-meas-tech.net/10/1/2017/

6). ANALISIS DE FORMACION DE LAHARES:

Un Lahar es una avalancha o flujos de sedimentos combinados, constituido por barro, rocas y agua. Tienen su origen en laderas de volcanes activos, se registran regularmente en la temporada de invierno. A su descenso registran daños a cultivos, infraestructura, vida humana y son responsables de desbordamiento de ríos y modificaciones en los causes de la red hídrica.

Actualmente se realiza el monitoreo de lahares por medio de varios dispositivos:

  1. Cámaras de vídeo en tiempo real los cuales se instalan junto a fotoceldas de movimiento de flujos y acción de alarmas.
  2. Cables de acción a flujos y activación de alarmas.
  3. Monitores de Flujo Acústico.

7). MONITOR PERMANENTE DE VÍDEO REMOTO:

Transmisión en vivo y basada en sistema de datos abiertos a instituciones de emergencia y ciudadanos de la actividad volcánica en tiempo real.

El mejor ejemplo lo tiene México, en el cual sus ciudadanos pueden observar 24 horas la actividad volcánica del Popocatépetl.

8). OBSERVACIÓN CON DRONES:

Por ahora se dan los primeros pasos con la observación de la estructura volcánica y determinados eventos  asociados utilizando drones, en corto plazo estos equipos serán equipados con instrumentos de medición que no solo permitirán el sobrevuelo y documentación fílmica de cráter, en su momento tendrán la capacidad de documentar los niveles de gases volcánicos, llevar registros de temperatura y la toma de muestras en flujos magmáticos.

9). MONITOREO SATELITAL:

Actualmente existen varias herramientas para poder realizar observaciones satelitales de los volcanes, lamentablemente la condición climática y las características habilitadas por el satélite no permiten realizar estudios más profundos que los visuales en climas despejados.

Ejemplo acceso de NASA a Volcán de Pacaya:

https://worldview.earthdata.nasa.gov/?v=-103.26236294733746,7.046928514494972,-80.76236294733746,21.671928514494972&as=2019-10-31-T00%3A00%3A00Z&ab=on

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Sistemas de evacuación para la Prevención de Desastres

Los sistemas de evacuación conocidos como hormiga o puerta a puerta, reducen el tiempo y cobertura, requieren un gran número de equipos de respuesta, exponen a muchas personas, reducen la oportunidad de poner a salvo a un número mayor de potenciales víctimas durante una alerta de evacuación masiva. Poblaciones en crecimiento demográfico como Indonesia, México, Chile y otros confían hoy en día en sistemas autónomos de evacuación sonora y masiva, en donde los criterios de activación son definidos con anticipación, Estos sistemas de alerta temprana brindan tiempo y oportunidad a más personas en riesgo. A partir del 11 de septiembre del 2001, estos sistemas se implementan también en edificaciones industriales y habitacionales. (Manolo Brol).

ANALOGÍA:

Actualmente si usted desea reducir el riego de incursión o robo a su vivienda, por lo general, no contratara a una persona de seguridad en turnos de 24 horas, ya que esta opción es muy onerosa y no necesariamente reduce el riesgo de que un extraño ingrese a su vivienda durante su ausencia.

Ejemplos de Sismógrafos Georreferénciales en Japón

Seguramente usted identificara en el mercado de seguridad y vigilancia la opción de instalar fotoceldas sensibles a movimientos, las cuales activan una alarma sonora de disuasión delincuencial y en paralelo el dispositivo realiza el llamado a una empresa de seguridad alertando la violación del perímetro asegurado, de inmediato despachan un equipo de personas para validar que todo se encuentre en orden en su oficina o domicilio y con ello validar el riesgo. Seguramente debe realizar una inversión para este sistema de seguridad, pero económicamente más acorde a su presupuesto.

En similar condición países con crecimiento demográfico y estructural, comprometidos con la reducción del riesgo, identifican el riesgo y dimensionan sus vulnerabilidades, implementando sistemas inteligentes de alerta temprana(sistemas de evacuación), a partir de los siguientes lineamientos:

  1. Identificación del Riesgo.
  2. Generar Índices e Indicadores de Riesgo, Amenazas y Vulnerabilidad.
  3. Adquieren Sistemas Inteligentes de Prevención (Alarmas de Evacuación, Plataformas APPS, Generación de Alertas Tempranas y Emitir Alertas de Evacuación).
  4. Educan a residentes vulnerables en zonas en riesgo, sobre rutas de evacuación y planes de contingencia.
  5. Generan Alertas a nivel Local y Nacional. (Prensa, Radio, TV, Red Social y otros).

Como configurar un sistemas de evacuación:

MODELOS HIDROMETEOROLOGICOS, INUNDACIONES:

Sabemos que un río en verano tiene un caudal (Índice Normal), en clima seco un nivel muy bajo (Índice de sequía) y durante el invierno puede llegar a un nivel muy alto de desbordamiento (Índice de desbordamiento). Un río con antecedentes de desbordamiento es analizado en diferentes puntos de su caudal con instrumentos durante las estaciones del año. Analizamos tramos de las tierras altas, medias y bajas, con la finalidad de identificar sus caudales, el nivel de un río se mide con un instrumento el cual recibe el nombre de pluviómetro.

Un experto en clima e hidrometeorologia define los índices (niveles) propios de un desbordamiento, estos datos se programan en el pluviómetro que actualmente tienen la facultad de generar alertas de evacuación, transmisión de datos entre otras propiedades, los datos capturados en el día a día se denominan indicadores, cuando los indicadores cumplen con el criterio del índice programado (Desbordamiento), automáticamente se genera una alerta (Alarma de Evacuación). Esta alerta puede ser enviada directamente a una Alarma de Evacuación comunitaria o pasar a un Centro de Monitoreo y Validación.

MODELOS SISMOGRAFICOS, TERREMOTO Y TSUNAMI:

Un sismógrafo es un dispositivo utilizado para registrar y medir la amplitud de las oscilaciones generadas por ondas sísmicas, igualmente documenta la magnitud, duración, aceleración e intensidad vertical y horizontal generada por placas tectónicas durante un terremoto. (Del griego Seísmo de donde suele utilizarse también la expresión sismo). La física que procesa este instrumento basa su principio en la inercia de los cuerpos.

Actualmente los sismógrafos georreferencian el epicentro en tiempo real y lo transmiten en milésimas de segundo a Centros de Información, muchos países en el mundo tienen instaladas sus propias redes sismológicas, estas se centralizan en una red sísmica mundial que rige la USGS (Servicio Geológico de los Estados Unidos de América).

Los sismógrafos y redes sismográficas, se instalan frente a zonas costeras, con la finalidad de registrar sismos los cuales pueden generar Tsunamis. (Serie de olas de gran tamaño). Estas se forman producto de deslizamientos submarinos, terremotos o erupciones volcánicas. Otro criterio utilizado para la instalación de redes sismográficas es próximo a zonas de fallas geológicas, placas tectónicas, zonas de riesgo a deslizamientos y ciudades por mencionar algunos criterios utilizados por los geofísicos con la finalidad de observar los movientos de la estructura terrestre.

Estos sistemas de evacuación cuentan con la capacidad de realizar alertas tempranas comunitarias a ciudades, caserillos y poblaciones expuestas en donde una alarma de evacuación masiva puede advertir a sus ciudadanos del riesgo inminente de un terremoto o un tsunami. 

MODELOS VULCANOLOGICOS – CALDERAS:

En vulcanología se utiliza el termino Índice de Explosividad Volcánica (IEV): Este índice es la combinación de varios factores medibles o apreciables en la actividad volcánica. El IEV. Registra la cantidad de material volcánico expulsado, altitud que alcanza la erupción, y tiempo de duración. La escala va de 0 a 8. Un aumento de 1 indica una erupción 10 veces más potente.

Los rangos utilizados consideran el volumen de material expulsado por el volcán y su rango va desde menor a 10,000 metros cuadrados a mayor de 1000 kilómetros cuadrados, el índice considera la altura de la erupción la cual inicia en rango menor a 1000 metros y mayor de 25 kilómetros. Incluyen también la clasificación eruptiva que va desde Efusiva no Explosiva a apocalíptica.

Los vulcanólogos utilizan una serie de instrumentos para realizar mediciones en Volcanes y Calderas, estos equipos transmiten datos que recogen en campo, censan y comparan con los índices analizando los indicadores programados como alerta temprana.

  1. Detectores Espectroscópico de Gases Volcánicos (SO2) Dióxido de Azufre:
    1. Equipo utilizado para cuantificar emisiones de gases volcánicos, SO2 utilizando espectroscopia de absorción por luz UV.
  2. Detectores Espectroscópico de Gases Volcánicos (CO2) Dióxido de Carbono:
    1. Equipo utilizado para cuantificar emisiones de gases volcánicos, CO2 utilizando espectroscopia de absorción infrarroja.
  3. Detectores de Lahares basados en Lectores de Amplitud de Frecuencia:
    1. La amplitud y frecuencia de la tierra causada por vibraciones al paso de flujo de lodo en tiempo real. Consiste de un microcontrolador que muestrea la amplitud y la frecuencia proporcionada por el conversor analógico/digital que toma la señal del sensor, si ésta sobrepasa un nivel de umbral, en baja frecuencia, envía un mensaje de alerta a la estación base (cada minuto), caso contrario permanece a su modo de operación normal. Los datos adquiridos por el sistema ayudan a emitir alertas tempranas a las personas en zonas de alto riesgo.
    2. Geófonos o sensores de movimiento del suelo.
  4. Inclinómetros:
    1. Lictores de inclinación de terreno.
  5. Acelerógrafos:
    1. Registran el movimiento en actividades volcánicas, estas son potencialmente perjudiciales.
  6. Sismógrafos:
    1. Registran los movimientos de suelo producto de un terremoto.
  7. Cámaras Térmicas:
    1. permiten medir de forma remota la temperatura aparente en el rango infrarrojo medio (de 0°C a 350°C), mediante una imagen con una escala de color asociada. Las imágenes se adquieren periódicamente y se guardan en un servidor para mantener el registro histórico de temperatura. Posee comunicación Ethernet.

CONCLUSIONES:

La automatización de sistemas de evacuación y la implementación de alertas tempranas, sonoras, visuales e inteligentes, son hoy en día el próximo paso para las sociedades en desarrollo. Esta tecnología como cualquier otra necesita de gestión financiera para su implementación y requiere el compromiso de mantenimiento constante por industrias especializadas.

Holanda, Estados Unidos, Japón, Chile, México, Inglaterra, Italia, Alemania, Francia, Filipinas y muchos países generan sus propios sistemas inteligentes de alerta temprana, están conscientes que el valor más preciado (sus habitantes), se encuentran en riesgo.

A diferencia de Sistema de Alerta Temprana (SAT), los Sistemas Inteligentes de Prevención de Desastres  (SIP), procesan en forma permanente las variables de riego y activan solos sus propios protocolos de Alerta Temprana, sin presencia humana durante el proceso de análisis de los datos de campo, en la mayor parte de los casos.

Ejemplos de sistemas ya existentes:

https://www.youtube.com/watch?v=ZJoW95Y1Ca

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¿Tsunami en Guatemala?

¿Puede un tsunami afectar Guatemala?

Guatemala se encuentra en una zona de convergencia tectónica de alta recurrencia, aquí convergen las placas del Caribe, Norteamérica y Cocos. Frente a nuestra costa del litoral pacífico se localiza la placa de cocos, la cual se constituye en parte del Cinturón de Fuego, es uno de los sistemas de subducción más grandes y activos de la tierra. La amenaza de que tarde o temprano pueda afectarnos un tsunami en Guatemala, es una amenaza real y la cual debemos considerar a futuro.

El último sismo registrado por USGS frente a nuestras costas del pacífico, fue en la Gomera, Escuintla, se registró el 20 de julio del 2019 y la magnitud en esa oportunidad fue de 4.5 Richter.

El Salvador:

El miércoles 31 de julio del 2019 a las 23:54 horas, un sismo de magnitud 6 Richter, con epicentro a 39 kilómetros de las playas del El Sunzal, La Libertad El Salvador, generó por parte de Protección Civil, una alerta temprana a las poblaciones de la costa pacífico en El Salvador. No es para menos ya que el 30 de mayo del 2019, un sismo de 6.8 Richter, con epicentro a 48 kilómetros de puerto La Libertad, en las costas del pacífico salvadoreño generó una alerta de tsunami a las 3:06 AM.

El Salvador considera ahora mismo la implementación de un sistema de alerta Temprana SAT para sus costas, los países de Centro América deben considerar migrar sus sistemas de alerta temprana actuales a sistemas SAT con capacidad de difusión masiva y multifuncionales, esto atendiendo a que los modelos comunitarios de alerta temprana y evacuación de puerta en puerta reducen el tiempo de respuesta ante procesos de evacuación en casos de amenazas naturales(tsunami).

Nicaragua:

Gradualmente los nicaragüenses han olvidado que un 1 de septiembre de 1992, el Sistema del NOAA emitió una alerta de tsunami para la costa del pacífico de Nicaragua, en esa oportunidad un sismo de 6.8 con epicentro en la costa sur generó un tsunami con olas de 10 metros aproximadamente, este ocasionó la destrucción del Puerto Corinto, Chinandega, en esa oportunidad perdieron la vida según registros 170 personas, 500 más resultaron lesionadas y cerca de 13,500 perdieron sus hogares. Aún hoy en día si usted visita Puerto Corinto en Nicaragua escuchara relatos de la ciudad sumergida.

Los Sistemas de Alerta Temprana SAT actuales de países en crecimiento urbano, unifican las Alertas por medio de la difusión simultánea a los siguientes medios:

  1. On Line (Internet) Twitter, Youtube, Facebook, Redes sociales
  2. Telefonía Móvil
  3. Radio FM
  4. Televisión sistemas abiertos y clave Tv incluyendo ahora IPTV
  5. Sirenas Auditivas de Evacuación Masiva

Estos sistemas educan a sus ciudadanos cuando los eventos de tsunami no se registran y les utilizan como ejercicio, capacitan y forman la conciencia del riesgo. En otras oportunidades contribuyen como en japón a reducir el número de víctimas mortales.

Esta semana DesastresGT conversó con el Ing. Antonio Carrera, representante de Federal Signal Warning, quien nos comentó que estos equipos ya están disponibles para Guatemala y Centroamérica, igualmente que los sistemas SAT, en este caso Sirenas de Evacuación Masiva, pueden ser instalados en la costa sur o zonas de riesgos de tsunami, pudiendo estos ser accionados desde un centro operaciones de emergencia en cualquier parte del país.  

Un sistema SAT audible a diferencia de realizar evacuaciones de puerta en puerta con megáfonos, pueden anunciar el riesgo de tsunami en rangos efectivos de varios kilómetros a la redonda, dando cobertura incluso a ciudades y municipios en algunos casos.

Algunos ejemplos del sistema SAT actuales:

Sistemas de evacuación para la Prevención de Desastres(Opens in a new browser tab)

 

USA Hawai

San Francisco California

Japón

SAT Sistema de Alertas Tempranas Celulares

Televisión

SAT Sirenas Terremoto

Chile

https://www.youtube.com/watch?v=wBp0pbNyKjU

México

México Celulares

México TV

China

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Alertas Tempranas Sismologia

California en riesgo de un terremoto según USGS

California en alerta por Terremoto:

Posterior al terremoto de 7.1 registrado este viernes en horas de la noche en el condado de Ridgecrest, California. El Servicio Geológico de los Estados Unidos o USGS por sus siglas en inglés, realizó una conferencia de prensa este sábado, aquí se dieron a conocer datos relevantes que advierten para los científicos en Geotectónica la posibilidad de un evento mayor en magnitud en la próxima semana. Agencias de seguridad nacional se encuentran observando la actividad y epicentros para evidenciar variantes en la estructura terrestre del Estado.

Réplicas:

Con un número de réplicas que supera los 4,800 eventos a esta hora, el gobernador de California, Gavin Newsom, declaró estado de emergencia en los condados de San Bernardino y Kern. Lo anterior obedece a los efectos de 2 sismos registrados, el primero de magnitud 6.1 el 4 de julio y un segundo el 5 de julio, magnitud 7.1.  Hasta ahora según registros los 2 eventos de mayor intensidad en los últimos 20 años. Hasta ahora el impacto económico en las comunidades afectadas lo estiman las agencias estatales en US$ 100 millones de dólares.

Primera Respuesta:

Puente San Francisco, California

Los equipos de primera respuesta a emergencia se encuentran en estado de alerta, así como los contingentes militares de asistencia humanitaria. Las agencias dedicadas a la reconstrucción infraestructura y carreteras, trabajan en la habilitación de la ruta estatal 178 entre el condado de Ridgecrest y el poblado de Trona.

DesastresGT conversó esta semana con varios ciudadanos californianos, quienes se encuentran documentados sobre los riesgos que supone el Estado y comentaron que cuentan con planes de respuesta familiar en caso de una actividad mayor, pero también advirtieron que la gran mayoría no cuenta con ese conocimiento. La redes sociales han compartido una serie de fotografías y vídeos en donde se aprecian procesos de licuefacción de terrenos que afectaron estructuras. 

Para acceder a la conferencia de prensa y conocer los indicadores de posibilidad de riesgo del USGS en inglés y tener una panorámica mejor del informe geológico, anexamos la misma para su referencia.

El último evento que recuerdan los californianos, es el evento de Loma Prieta, en 1989, un evento de magnitud 6.9. El cual registró 63 victimas y daños estructurales. El terremoto es recordado por haberse registrado un 17 de octubre durante el tercer juego de la serie mundial.

 

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Alertas Tempranas Sismologia

California, suspende celebración del 4 de Julio

California en Alerta por sismos:

Cuerpos de emergencia de San Bernardino California, atendieron llamados de asistencia a la pequeña ciudad de Ridgecrest, localizada al norte de la ciudad de los Ángeles. Las actividades de celebración de independencia del 4 de julio, se vieron interrumpidas por un sismo de regular magnitud. El servicio geológico nacional (USGS), confirmó la magnitud en 6.4 Richter a las 10:33 AM, con epicentro a 7.4 millas de Searles Valley.

Efectos del sismo en carreteras de California

A las 20:00 hora de Los Ángeles se reportan más de 40 réplicas, USGS llamó a los residentes a estar atentos ante la posibilidad de continuar registrándose sismos durante la noche.

El evento fue sensible en la Ciudad de Los Ángeles, así como en varios condados de Las Vegas, en el Estado de Nevada. El Departamento de Transporte de California (Caltrans), junto a la Agencia Federal de Administración de Emergencias (FEMA), realizan la inspección de daños en los distintos tramos de carreteras. Se espera que durante la noche inicien las reparaciones y habilitación de rutas interestatales con la finalidad de agilizar la conectividad vial.

Igualmente se registraron varios incendios domiciliares sin que al final de esta edición se reportaran víctimas mortales.  Cuerpos de emergencia se mantienen en alerta ante la posibilidad de registrar otras replicas, llamaron a la calma y estar atentos a los Californianos.

Efectos del sismo en Supermercado, California

La última vez que los californianos sufrieron un evento de similar magnitud, fue en 1981. En esa oportunidad fue un sismo de magnitud 6.0,  en la región de Channel Islands.

Al cierre de nuestra edición, no se han reportado personas lesionadas o trasladadas a centros asistenciales, las compañías de seguro se encuentran atendiendo la cobertura a siniestralidad en algunos centros comerciales en donde el producto de venta en anaqueles se destruyó durante el sismo.

DesastresGT conversó con guatemaltecos residentes en California, quienes indicaron que pese a que el sismo fue sensible en varias ciudades, no significó para ellos daños estructurales en sus viviendas, se mantienen atentos a las recomendaciones de las diferentes agencias de gobierno en caso emitan estrategias de respuesta comunitaria o evacuación.

Vídeos de distintos medios de comunicación dando cobertura al evento.

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Educación Familiar Sismologia Vulcanología

¿Evento sismico, cuando los podremos predecir?:

El hombre vive con la incertidumbre de cuando y donde será el próximo evento sísmico o volcánico, por ahora no existen instrumentos que puedan advertir el momento y el lugar, estos eventos son parte del misterio natural.

La humanidad puede saber el momento en que se forma un huracán o tornado gracias a los satélites, la ciencia climática puede predecir en alguna medida su trayectoria, pero cómo, cuándo y donde también son propios de la madre naturaleza.

Desde hace muchos años he considerado que el hombre debe de trabajar en la creación de mapas de flujo magmático, la tierra reposa sobre grandes océanos de magma (latín de pasta), actualmente sabemos que existen 3 tipos 1. Magma Basáltico, identificado en las placas tectónicas, 2. Magma Andesítico, identificado en zonas de subducción de la corteza continental oceánica, 3. Magma Granítico, que se constituye en la mezcla de Magma Basáltico y Magma Andesítico. Básicamente el magma es roca fundida a muy alta temperatura constituida por silicatos y gases. La temperatura de estos flujos se encuentra identificada hoy en día en rangos de 700 °C a 1300 °C (o 1300 °F a 2400 °F).

En una definición muy simple los flujos magmáticos se desplazan como ríos dentro de la corteza terrestre, este desplazamiento genera grandes tensiones, causantes de los evento sismico y actividades volcánicas.

La visión a futuro del hombre será la creación de dispositivos recolectores de datos en flujos magmáticos (Nódulo de lectura de flujo magmático NLFM), atendiendo a que nódulo en geología se constituye una masa mineral globular.

Especificaciones del dispositivo futuro NLFM Nódulo lector de flujo magmático:

  1. Estructura interior y exterior con puntos de ignición superior a 5000 grados centígrados.
  2. Generación interna energía autosostenible entre 1 y 5 años.
  3. Capacidad de colección y transmisión de datos georreferénciales bajo la estructura terrestre a profundidades de 1,000 kilómetros bajo el nivel del mar.
  4. Sensores de temperatura, profundidad, acelerómetro, lector de presiones y lector de energía RSAM por mencionar algunas métricas particulares.
  5. Esférico considerando la necesidad de ser desplazado por flujos magmáticos
  6. Interfaz de almacenamiento, recolección de datos y generación de tendencias y trayectorias.
  7. Producción en serie y costo accesible a países con incidencia sísmica recurrente.

En paralelo a la creación de estos dispositivos se debe considerar el desarrollo de equipos especiales para la implantación de los NLFM en los flujos y luego de un tiempo prudencial, generar datos (índices e indicadores) y vincular con eventos sísmicos o volcánicos. En ese momento podremos considerar haber dado el primer paso en la predicción de algun evento sísmico o actividad vulcanológica; por lo que es importante conocer los indicadores vulcanologicos del pais

 

 

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Alertas Tempranas Sismologia

Fukushima Terremoto de 6.8

Terremoto de 6.8 Mantiene alerta de Tsunami para el Japón. Sismo se registró a las 10:22 PM Hora local, 8:22 AM Hora de Guatemala.

Un sistema de última generación mantiene informado a los ciudadanos del Japón de las posibles zonas a ser impactadas por Tsunami. Las zonas en alerta son las regiones de: Yamagata, Costa de Niigata y a Ishikawa. Hasta ahora no se reportan víctimas.

Sistemas de emergencia mantienen bajo observación la Central Nuclear de Fukushima.

Alerta de Tsunami se levantó a las 10:15 hora local de Guatemala

Para acceder a programación en vivo del evento en Japón acceda al siguiente link.

Canal de Noticias NHK Japón

 

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Emergencias Sismologia

Perú terremoto magnitud 8 hoy 2:40 AM

Esta madrugada a las 2:40 AM, hora local de este 26 de mayo, cuídanos del alta amazonia peruana fueron sorprendidos por un terremoto de magnitud 8 según registraron sismógrafos de la USGS (Servicio Geológico de los Estados Unidos de América por sus siglas en ingles).

Pese a que una magnitud sísmica 8 suele ser altamente destructiva, la relación de profundidad registrada a 109 kilómetros de la superficie terrestre puede constituirse en un atenuante a los daños hasta ahora identificados, otro elemento a considerar es el epicentro localizado a 75 kilómetros de la región de Lagunas la cual no se encuentra mayormente poblada. Pese a lo anterior, el impacto de la onda telúrica fue sensible Perú, Ecuador, Venezuela, Colombia y Brasil.

Hasta ahora los cuerpos de emergencia reportan 1 persona fallecida, 11 personas atendidas por heridas, daño estructural a 51 viviendas y 11 infraestructuras mayores,

DesastresGT contactó esta madrugada a colegas institucionales de emergencia quienes confirmaron la intensidad de la onda y las evacuaciones preventivas que se realizan durante las réplicas posteriores.

El Presidente de Perú, Martín Vizcarra viajó vía aérea a la zona selvática para evaluar y magnificar los daños durante las primeras horas del día. 

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Alertas Tempranas Sismologia Vulcanología

Alerta Amarilla Institucional hasta ahora se registran más de 100 eventos sísmicos

Instituciones de Emergencia observan Sacatepéquez:

Nivel de Alerta: Amarilla Institucional

Hora: 13:00

Fecha: 16 de abril 

Número de eventos sísmicos registrados: >100

Un nuevo evento fue sensible en el área metropolitana  y Antigua Guatemala la noche del lunes 15 a las 22:04, hora local. Hasta ahora más de 100 eventos sísmicos se contabilizan por el Sistema Nacional Conred.

Instituciones dan seguimiento a serie de eventos sísmicos registrados a partir de las 15:06 del 27 de marzo del 2019. Un número superior a 100 sismos se han documentado por las agencias de sismología, el último registrado a las 08:56 horas de hoy. Los eventos se localizan en Sacatepéquez con baja magnitud y muy poca profundidad.

Ing. Manuel Mota

El Geólogo Ingeniero Manuel Mota, considera que las zonas en donde han sido sensibles la mayor parte de estos eventos son:

  1. Antigua Guatemala
  2. Santa María de Jesús
  3. Amatitlán

Opinión de la redacción:

Al dar seguimiento a los sismos documentados por USGS no se logran identificar los eventos de Guatemala lo anterior puede obedecer:

  1. Estos eventos pueden ser muy superficiales
  2. Estos eventos pueden estar vinculados algún flujo magmático. Lamentablemente en geología y vulcanología no existe un cuadro de tendencia estadística para aseverar una razón causal por ahora, la madre naturaleza tiene sus secretos.