sábado, 4 de junio de 2011

Puntos calientes (hot spots)

En 1963, el geofísico canadiense J. Tuzo Wilson propuso una ingeniosa idea para demostrar el movimiento de las placas tectónicas. Para explicar el volcanismo durante largos períodos de tiempo de diferentes lugares del mundo, como en las Islas Hawai, sugirió la existencia de regiones relativamente pequeñas y excepcionalmente calientes bajo las placas. Estas fuentes de calor o plumas térmicas, llamadas puntos calientes o hot spots, serían estacionarias y estarían localizadas en las profundidades del manto. 

Punto caliente en Hawai. El desplazamiento de la placa del Pacífico sobre la pluma va dejando cadenas de volcanes progresivamente más viejos.
(fuente: http://pubs.usgs.gov/imap/2800/backimage.jpg)
El lento movimiento de las placas sobre ellas causaría la creación de cadenas de islas con un volcanismo progresivamente más antiguo cuanto más lejos se hallara la isla del punto caliente. Más de un centenar de puntos calientes han podido estar activos durante los pasados 10 millones de años. Algunos ejemplos de plumas térmicas son las Islas Galápagos, las Azores o Islandia. Sin embargo, actualmente existe un intenso debate sobre la teoría de los puntos calientes. Algunos estudios sugieren que las fuentes de calor pueden no ser tan profundas ni ser estacionarias, como popularmente asume la teoría.


  Tipos de hotspots:
  • Continentales intraplaca (como Yellowstone)
  • Oceánicos intraplaca (Hawaii, Bermudas)
  • Sobre una dorsal o cerca de ellla (Islandia, Azores, Isla de Pascua)

jueves, 2 de junio de 2011

Un planeta dinámico

Hasta la década de 1960, los geofísicos consideraban que los terremotos eran fenómenos aislados. Pero el incremento del establecimiento de instrumentos para el registro de los terremotos (sismógrafos) a nivel global, permitió disponer de datos de calidad con los que dibujar mapas con la posición de los terremotos sobre la superficie de la Tierra. Estos mapas mostraban una distribución uniforme de la actividad sísmica, en forma de cinturones, bien delimitando claramente regiones oceánicas y continentales o en el interior de regiones oceánicas.
Mapa de la incidencia global de terremotos, publicado en Mallet (1858) y basado por completo en reportes de terremotos sentidos. Muestra claramente los cinturones no marinos de actividad sísmica y su asociación con grandes cadenas montañosas (fuente: International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology, color plate 01 ).

Su precursora fue la teoría de la deriva continental, propuesta por Alfred Wegener en 1912, la cual proponía que los continentes y los océanos no son estáticos, sino que se mueven continuamente. Esta hipótesis no fue aceptada inicialmente por los círculos científicos de la época, debido principalmente a que, aún estando de acuerdo con la información científica disponible, no podía proporcionar respuestas convincentes a la pregunta fundamental de cuál era el origen de las enormes fuerzas capaces de mover masas enormes de roca a grandes distancias. Sin embargo, con los años y a la luz de nuevas evidencias, esta teoría fue ganando cada vez más aceptación hasta que, en la década de 1960, adquirió el rigor científico necesario para ser demostrada decisivamente, cambiando así las ideas preconcebidas sobre la mecánica terrestre.

Durante décadas, se había considerado que la Tierra era un planeta estático sometido a un proceso de enfriamiento, lo que le hacía contraerse y arrugarse, formando así las montañas y los valles. Actualmente se sabe que la capa más externa y rígida de la Tierra, llamada litosfera, está dividida en un mosaico de placas. La litosfera puede ser de dos tipos: continental, formada por rocas de baja densidad, u oceánica, más densa porque está compuesta de minerales más pesados. Una placa tectónica puede ser por completo oceánica o continental, pero la mayor parte de ellas son parcialmente oceánicas y parcialmente continentales. Las principales son nueve, subdivididas en placas más pequeñas, tienen un grosor de unos 80 kilómetros y flotan sobre una capa denominada astenosfera, que es la parte superior del manto terrestre compuesta por rocas semisólidas más densas que las de la litosfera. Las fuerzas originadas debido al lento, en tiempo geológico, movimiento de convección del material caliente y blando de las profundidades del manto, impulsan las placas tectónicas a velocidades desde menos de 2.5  hasta más de 15 centímetros por año. Los continentes actuales son las piezas de un supercontinente llamado Pangea que se fragmentó hace unos 225 millones de años,  que se desplazaron hasta situarse donde se encuentran en el presente y que continuarán su lento movimiento en el futuro. La velocidad del movimiento de las placas tectónicas puede medirse actualmente con gran exactitud mediante técnicas geodéticas basadas en medidas de satélites que orbitan alrededor de la Tierra.


En los límites de las placas, donde estas se separan o chocan entre ellas, las rocas están sometidas a esfuerzos impresionantes que las deforman y, ocasionalmente, las rompen, provocando los terremotos. Más del 80% de los terremotos ocurren a lo largo o cerca de los límites entre las placas tectónicas. Sin embargo, existen algunas excepciones notables. Los terremotos intraplaca, aquellos que ocurren en el interior de las placas tectónicas, son menos frecuentes y más difíciles de explicar, por lo que sus causas no están aún bien comprendidas.
La distribución de terremotos proporcionó algunas de las evidencias más fuertes sobre la geometría de los límites entre placas tectónicas y su movimiento relativo (Fuente: Stein & Wysession, 2003).

miércoles, 1 de junio de 2011

Origen de los terremotos

Las observaciones empíricas sobre los efectos de los terremotos eran escasas hasta 1755. El catastrófico terremoto y tsunami de Lisboa ocurridos en ese año marcaron el inicio de una nueva era sismológica, caracterizada por numerosas observaciones sobre los efectos de los terremotos y la catalogación de su localización. 

Terremoto de Lisboa (grabado francés de la época)
La combinación de la información recopilada durante largo tiempo en diferentes lugares del mundo proporcionó los datos necesarios para explicar el origen de los terremotos.  Todos los movimientos sísmicos, grandes o pequeños, están producidos por el mismo fenómeno: la ruptura de las rocas a lo largo de las fallas, o fracturas, de la tierra. Pero no fue hasta finales del siglo XIX que se concluyó que las fallas eran la causa y no el efecto de los terremotos. La teoría que explica el origen de los terremotos fue postulada por Harry Fielding Reid tras el terremoto de San Francisco de 1906. Su teoría, que lleva el nombre de “rebote elástico”, explica que las rocas poseen propiedades elásticas, que permiten que se acumule energía debida a la deformación durante mucho tiempo. Cuando se produce la ruptura, esta energía se libera súbitamente en forma de ondas sísmicas propagándose en todas direcciones, lo que constituye el terremoto.

Fuente:  http://quake.wr.usgs.gov/more/1906/reid.html

Bolinas en Marin County por G.K. Gilbert













 

Los materiales en lados opuestos de la falla se mueven relativamente el uno respecto al otro, pero la fricción previene que ocurra un desplazamiento. Eventualmente la deformación acumulada es mayor que la resistencia de las rocas, y la falla se desplaza en un terremoto. El terreno refleja la deformación regional.

El punto del interior terrestre en el cual se inicia la ruptura se denomina foco del terremoto, o hipocentro. A partir del hipocentro, la falla puede romperse en una o dos direcciones, por tanto el hipocentro puede localizarse en un extremo de la zona de ruptura o en su interior. En este sentido, se define el centroide de un terremoto con el centro de energía liberada que se localiza usualmente cerca del centro del área de ruptura. El punto localizado directamente sobre el foco se denomina epicentro. Durante un terremoto, los daños pueden extenderse a centenares o miles de kilómetros de distancia del epicentro. En la localización de un terremoto, la profundidad de un terremoto se define normalmente como la profundidad a la que se encuentra el hipocentro, aunque la ruptura se extienda hasta la superficie de la tierra.
Sismograma del terremoto de S. Francisco, 18/04/1906 en la estación sísmica del Observatorio del Ebro (Roquetes, Tarragona)

El señor de los temblores

El 31 de Marzo de 1650 alrededor de las 2 de la tarde, hora local, un terremoto de magnitud estimada 8.1 azotó la ciudad de Cuzco, en Perú. El terremoto fue seguido de multitud de réplicas y, según algunas cartas de la época, activó algunos volcanes de la cordillera andina.La ciudad resultó devastada y, de hecho, muchos de los monumentos barrocos de Cuzco datan del período de reconstrucción de la ciudad que siguió al terremoto.

Fuente: http://www.municusco.gob.pe

Se cuenta que la gente de la ciudad sacó en procesión a la figura del cristo moreno, coincidiendo que el movimiento del suelo se detuvo al instante. Pusieron entonces la imagen en la puerta de la catedral mirando hacia la ciudad para así aplacar las réplicas del terremoto. La figura se bautizó como "El señor de los temblores" (Taytacha temblores), patrón de Cuzco, y aún hoy se saca en procesión cada festividad de Lunes Santo.

martes, 31 de mayo de 2011

Las antiguas creencias

Para las culturas que creían en un solo dios omnipotente, los terremotos eran el instrumento del castigo divino. Hay numerosas referencias bíblicas de catástrofes atribuidas a la ira de Dios que la ciencia actual puede explicar mediante la ocurrencia de terremotos, como por ejemplo la destrucción de Sodoma y Gomorra. El Antiguo Testamento contiene descripciones generales de la ocurrencia de terremotos, a menudo asociados con rayos, truenos y tormentas. La Biblia también incluye referencias a episodios específicos, particularmente en el Nuevo Testamento, como por ejemplo en ocasión de la crucifixión y resurrección de Cristo.
Athanasius Kircher, Mundus Subterraneous (Amsterdam, 1664) 

Pero paralelamente a los mitos y las creencias religiosas basadas en el temor a dios, algunos hombres de ciencia de la antigüedad intentaron proporcionar explicaciones racionales dentro del contexto de la naturaleza. Aristóteles fue uno de los primeros en considerar los terremotos como fenómenos naturales, causados según él por vientos que discurrían por el interior de la tierra. Séneca, al igual que Aristóteles, también pensaba que la causa de los terremotos era el movimiento del aire (o una mezcla de aire y agua) en cavernas y pasadizos subterráneos. Sus efectos eran a menudo devastadores: desaparición de ciudades, separación de masas de tierra, o peste y locura entre la población.

domingo, 29 de mayo de 2011

Namazu-e

En 1855, un terremoto catastrófico asoló la ciudad de Edo, antiguo nombre de Tokio, causando una gran devastación. El terremoto coincidió con el ritual del mes sin dioses, el tiempo de retiro anual en que, cada Octubre, los dioses se reúnen en un templo lejano. Después del terremoto y en el transcurso de unos pocos meses, la ciudad se inundó de más de trescientos tipos de namazu-e, grabados sobre madera de escenas de siluros, producidos anónimamente. 

Estos dibujos constituían sátiras de las condiciones de vida japonesas contemporáneas y representaban al namazu como alternativamente creador y destructor, benevolente y malevolente. Así, algunos de los dibujos aparecían culpando al monstruo por causar el terremoto, mientras que otros lo representaban como la restauración del balance económico destruyendo, mediante los terremotos, la salud de los más ricos. Esta ambivalencia entre el bien y el mal se representa también en algunas de las escenas en las que el namazu muestra su lado humorístico, por ejemplo en forma de siluros en forma de personas rogando el perdón a los dioses por haber causado el terremoto. Los namazu-e se convirtieron en talismanes que, colgados en las casas, protegerían los hogares ante los terremotos.

Mitos y leyendas

Los terremotos son fenómenos naturales que no han contado con una explicación científica durante largo tiempo. Por este motivo, han sido el objeto de interpretaciones tradicionales en forma de mitos y leyendas. Algunas de estas explicaciones, vistas desde la perspectiva del conocimiento actual, pueden parecer humorísticas e incluso insustanciales, pero hay que tener en cuenta que una vez fueron creencias firmes concebidas con el afán de entender el origen de esos fenómenos violentos que tan catastróficamente pueden afectar la vida de las gentes.

De acuerdo con la mayoría de las ideas primitivas que consideraban la Tierra como una plataforma sujeta por algo o alguien, algunas civilizaciones pensaban que las sacudidas de la Tierra se debían a la acción de bestias gigantescas de aspecto similar a las criaturas existentes en la naturaleza. La mitología hindú, por ejemplo, describía que la Tierra estaba aguantada por cuatro elefantes que se apoyaban sobre el caparazón de una tortuga, que a su vez se balanceaba sobre una cobra. Cuando alguno de estos animales se movía, la Tierra temblaba y se sacudía. Para los antiguos mongoles, en cambio, el ser que aguantaba la Tierra era una rana gigantesca.

En América central, los indios zinacantecos pensaban que la Tierra era un cuadrilátero aguantado sobre los hombros de cuatro dioses (“hombres Vashak”). Cuando estos se cansaban debido al peso de la creciente población, la sacudían para eliminar la gente necesaria hasta conseguir de nuevo el equilibrio.

Algunas leyendas africanas contaban que la Tierra se encontraba sobre la cabeza de un gigante. Las plantas constituirían su cabello y los animales y personas serían los parásitos que vivían en ella. En Mozambique pensaban que la Tierra era una criatura viviente, expuesta a la enfermedad y a la fiebre, que se traducía en temblores.

La tradición religiosa japonesa explica que Japón se aguanta sobre el lomo de un siluro gigantesco, el namazu, que habita en las profundidades de la tierra. Este gran pez tiene situada su cabeza bajo el templo del dios Kashima, quien lo sujeta con su piedra angular (kanameishi). Mientras Kashima se encuentra en el templo, todo va bien, pero cuando se ausenta por alguna razón, como por ejemplo en el mes sin dioses (Octubre), el namazu se libera y provoca los terremotos.

Otras leyendas (Fuente: Earthquake legends, California Geology, 1996)

México: El diablo rasga la tierra desde el interior. Él y sus amigos diabólicos utilizan las grietas para venir a crear problemas en la tierra.

Siberia: La tierra se encuentra sobre un trineo conducido por el dios Tuli. Los perros que arrastran el trineo tienen pulgas y, cuando paran a rascarse, la tierra tiembla.

Assam (entre Bangladesh y China): Existe una raza de personas que viven en el interior de la tierra. De tanto en cuando la hacen estremecer para ver si aún vive alguien en la superficie. Cuando los niños notan el temblor deben gritar "¡estamos vivos!" para que los seres del interior terrestre sepan que están ahí y paren el temblor.

África occidental: La tierra es un disco plano que está aguantado por un lado por una montaña enorme y, por el otro, por un gigante. La mujer del gigante aguanta el cielo. La tierra tiembla cuando el gigante se detiene para abrazarla.