Los efectos de sitio son las modificaciones que sufren las ondas sísmicas al pasar por distintos tipos de suelo. Estas alteraciones dependen de la geología local como la presencia de arcillas, arenas o irregularidades del terreno y afectan la amplitud, duración y frecuencia del movimiento.
En la Ciudad de México, estos efectos son especialmente importantes debido a sus suelos lacustres, que pueden amplificar significativamente los sismos.
Principales tipos de efectos de sitio:
● Topografía: montañas, cañones y pendientes pueden amplificar o reducir el movimiento sísmico.
El 15 de agosto de 2007, a las 6:40 de la tarde, un fuerte sismo de magnitud 8 sacudió la costa sur de Perú, especialmente las regiones de Ica, Pisco y Chincha. El movimiento telúrico duró más de dos minutos, lo que hizo que el daño fuera aún mayor.
El terremoto causó una gran destrucción. En la ciudad de Pisco, el 80% de las casas y edificios quedaron dañados o destruidos. Muchas construcciones eran antiguas o estaban hechas con materiales débiles, por lo que no resistieron el temblor.
En esta entrega te vamos a explicar de manera general, qué factores son considerados por los ingenieros especialistas en dinámica de suelos y comunicaciones para hacer instalaciones sísmicas con información del Instituto de Ingeniería de la UNAM.
Primero, es el conocimiento previo de que la zona tiene historia sísmica en términos geológicos y se han originado sismos con frecuencia, enjambres sísmicos o sismos de intensidad que hayan generado daños.
Te presentamos la última entrega de las zonas en las que se instalan las estaciones de la Red Acelerográfica de la Ciudad de México RACM por la catalogación del tipo de suelo: Zona I de Lomas o firme, Zona II o Transición y Zona III o de Lago. La RACM tiene estaciones en los suelos característicos de cada zona.
En esta ocasión, nos enfocaremos en la Zona III, de Lago, o Blanda; te platicaremos sobre las características del suelo lacustre y te vamos a compartir en qué lugares están las estaciones de la RACM.
La energía que se libera cuando ocurre un sismo se propaga en forma de ondas que provocan movimientos que se perciben en la superficie. Estas ondas se clasifican en dos tipos: ondas de cuerpo, que se desplazan por el interior de la Tierra y ondas de superficie, que se originan a partir de que las primeras interactúan con la superficie terrestre.
El SASMEX utiliza principalmente las ondas de cuerpo en sus algoritmos, ya que, al analizar la energía liberada por el sismo y calcular la distancia a la ciudad que se quiere alertar, puede determinar si el sismo representa un riesgo y si es necesario emitir una alerta.
Continuamos compartiendo las zonas en las que se instrumentan las estaciones de la Red Acelerográfica de la Ciudad de México, según el tipo de suelo.
Como explicamos en la entrega anterior, es muy importante conocer las características del tipo de suelo en el que se instrumenta la estación, para conocer los riesgos sísmicos según la catalogación: Zona I de Lomas o Firme, Zona II o Transición y Zona III de lago. La RACM tiene estaciones en los suelos característicos de cada zona.
A lo largo de algunas publicaciones te vamos a compartir la historia y cronología de los primeros usuarios del SASMEX.
Un poco de historia
En 1989 se inició el desarrollo del Sistema de Alerta Sísmica de la Ciudad de México (SAS), a cargo del Centro de Instrumentación y Registro Sísmico (CIRES A. C.).
En 1991 con el apoyo del gobierno del entonces Distrito Federal. CIRES pone en marcha el Sistema de Alerta Sísmica (SAS) para la Ciudad de México, iniciando operaciones con 12 sensores en la costa de Guerrero.
Como recordarás la Red Acelerográfica de la Ciudad de México RACM tiene su origen a partir de los sismos de 1985, en donde especialistas sugirieron la instrumentación de acelerógrafos en el Valle de México. Esos sismos causaron muchos daños y el colapso de inmuebles.
Es así que algunas de las estaciones de la RACM se instrumentaron en los sitios donde ocurrieron los mayores daños en los terremotos de 1985 para mitigar y prevenir el riesgo sísmico en esa zona.
Te compartimos la ubicación de algunas estaciones que tienen este antecedente.
El 22 de mayo de 1960, el sur de Chile fue sacudido por el terremoto más fuerte jamás registrado instrumentalmente en el planeta, conocido como el Terremoto de Valdivia de 1960 o Gran terremoto chileno. Con una magnitud de 9.5, este evento cambió la comprensión científica de los terremotos, provocó un devastador tsunami en todo el océano Pacífico y dejó profundas huellas en la historia de la sismología.
Para entender la complejidad de por qué el evento fue tan catastrófico, debemos recordar que Chile se ubica en una de las zonas sísmicas más activas del mundo debido al contacto entre dos grandes placas tectónicas, la Placa de Nazca y la Placa Sudamericana.
Cuando ocurre un sismo, lo primero que escuchamos en las noticias es su magnitud:
“Fue de 7.1”, “alcanzó 8.2”, “apenas fue 5.5”.
Con ese número solemos hacernos una idea inmediata de qué tan fuerte fue el evento. Sin embargo, la magnitud solo nos dice cuánta energía se liberó en el origen del sismo. No nos dice, por sí sola, cómo se movió el suelo en cada zona de la ciudad.
Y ahí está la clave.
Porque los daños no dependen únicamente del tamaño del sismo en el epicentro, sino de cómo se comportó el terreno donde están los edificios. Para entender por qué algunas construcciones sufren más afectaciones que otras, incluso dentro de la misma ciudad es necesario mirar otro parámetro: la aceleración del suelo.
La magnitud mide la energía liberada en el punto donde se originó el sismo, generalmente a decenas o cientos de kilómetros de distancia.
Es un valor único.
No cambia según la ciudad donde se mida.
Describe el tamaño del evento en la fuente. En otras palabras, la magnitud nos dice qué tan grande fue el sismo en su origen.
Pero hay algo importante: la magnitud no nos dice cómo se movió el suelo en cada lugar.
Una vez que el sismo libera energía, las ondas sísmicas viajan hasta distintas ciudades. En ese trayecto:
Interactúan con diferentes tipos de suelo.
Se atenúan o se amplifican.
Generan movimientos distintos en cada zona. Ahí es donde entra la aceleración del suelo.
Y se refiere a la rapidez con la que cambia la velocidad del movimiento del terreno durante un sismo.
En términos simples: No solo importa cuánto se mueve el suelo, importa qué tan brusco es ese movimiento. Se mide comúnmente como aceleración máxima del suelo (PGA, por sus siglas en inglés). Este parámetro es importante en ingeniería estructural porque permite estimar la fuerza que experimentó un edificio.
Mientras mayor sea la aceleración, mayor será la fuerza que actúa sobre la estructura.
Los daños estructurales no dependen únicamente de cuánta energía se liberó en el epicentro, sino de cuánta fuerza llegó realmente al suelo donde están los edificios.
Y la fuerza que siente una estructura está directamente relacionada con la aceleración.
Por eso puede ocurrir que:
Un sismo de magnitud moderada cause daños importantes si genera alta aceleración en una zona específica.
Un sismo muy grande no provoque daños severos en una ciudad si la aceleración registrada es relativamente baja.
Gran parte de la ciudad está construida sobre lo que fue el antiguo Lago de Texcoco. Estos suelos blandos:
Amplifican las ondas sísmicas.
Prolongan la duración del movimiento.
Incrementan la aceleración registrada.
Por eso, un mismo sismo puede sentirse muy distinto en:
Zonas de roca→ menor aceleración.
Zonas de lago→ mayor aceleración debido a la amplificación. Esto significa que la magnitud es la misma para todos, pero el impacto no.
Cada edificio tiene un “periodo natural de vibración”.
Si la frecuencia del movimiento del suelo coincide con ese periodo, puede ocurrir un fenómeno de resonancia.
En ese caso, las oscilaciones aumentan y el riesgo de daño se incrementa, incluso si la magnitud del sismo no fue extremadamente alta.
La Magnitud y la aceleración: no compiten, se complementan. Es un error pensar que: “Fue 6, entonces fue leve,” “Fue 8, entonces fue devastador.”
En realidad: La magnitud describe el tamaño del evento en su origen. La aceleración describe la fuerza que reciben los suelos y las construcciones en un sitio específico.
Ambas son importantes, pero para evaluar daños, diseñar reglamentos de construcción y activar protocolos de protección civil, la aceleración del suelo es el dato decisivo a nivel local. Aquí es donde entra la Red Acelerográfica de la Ciudad de México, que registra cómo se mueve el suelo en distintos puntos de la capital.
Después de cada sismo, se generan mapas de aceleración que permiten:
Identificar zonas con mayor sacudida.
Evaluar posibles daños estructurales.
Ajustar normas de construcción.
Mejorar modelos de riesgo sísmico.
Utilizando el sismo del 2 de enero
Inicia el sismo a las 07:58:15 en San Marcos Guerrero (de acuerdo con el Servicio Sismológico Nacional). En ese instante la Alerta Sísmica se activa y a la par también la RACM para que empiece a grabar en las estaciones. Por eso, si observamos el acelerograma:
Hay una línea horizontal antes de que inicie la grabación porque se activó desde que se activa la alerta. Pasa el tiempo, aquí se ve fueron cómo 90 segundos y empiezan las lecturas de aceleraciones. Cada instrumento registra 100 aceleraciones por segundo en tres canales (Norte- sur, este- oeste y vertical).
Sin estos datos, la ciudad estaría “a ciegas” frente al comportamiento real del suelo en cada evento.
Y cuando hablamos de daños en una ciudad como la CDMX, lo que determina el riesgo real no es solo el tamaño del sismo, sino cómo respondió el suelo bajo nuestros pies.
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