La pregunta de dónde podría ocurrir un terremoto es relativamente sencilla de responder. Los mapas sísmicos existen desde hace mucho tiempo, en los que se marcan las zonas sísmicamente activas del globo (Fig. 17). Estas son aquellas áreas de la corteza terrestre donde los movimientos tectónicos ocurren con especial frecuencia.

Cabe señalar que los epicentros de los terremotos se localizan en zonas muy estrechas que, según algunos científicos, determinan los bordes de interacción de las placas litosféricas. Hay tres cinturones sísmicos principales: el Pacífico, el Mediterráneo y el Atlántico. Alrededor del 68% de todos los terremotos ocurren en el primero de ellos. Comprende la costa del Pacífico de América y Asia y, a través de un sistema de islas, llega hasta las costas de Australia y Nueva Zelanda. El cinturón mediterráneo se extiende en dirección latitudinal: desde las islas de Cabo Verde a través de la costa mediterránea, el sur de la Unión Soviética hasta el centro de China, el Himalaya e Indonesia. Finalmente, el cinturón atlántico recorre toda la dorsal submarina del Atlántico Medio desde Spitsbergen e Islandia hasta la isla Bouvet.

Arroz. 17. Disposición de zonas sísmicamente activas del globo. 1, 2, 3: puntos poco profundos, intermedios y profundos, respectivamente.

En el territorio de la Unión Soviética, alrededor de 3 millones de kilómetros cuadrados están ocupados por zonas sísmicamente peligrosas, donde son posibles terremotos de magnitud 7 o más. Estas son algunas áreas de Asia Central, la región de Baikal y la cordillera Kamchatka-Kuril. La parte sur de Crimea es sísmicamente activa, donde aún no se ha olvidado el terremoto de Yalta de magnitud 8 de 1927. No menos activas son las regiones de Armenia, donde también se produjo un fuerte terremoto de magnitud 8 en 1968.

En todas las zonas sísmicamente activas los terremotos son posibles; en otros lugares son poco probables, aunque no excluidos: algunos moscovitas tal vez recuerden cómo se produjo un terremoto de magnitud 3 en nuestra capital en noviembre de 1940.

Es relativamente fácil predecir dónde ocurrirá un terremoto. Es mucho más difícil decir cuándo sucederá. Se ha observado que antes de un terremoto, la pendiente de la superficie terrestre, medida con instrumentos especiales (medidores de inclinación), comienza a cambiar rápidamente y en diferentes direcciones. Se produce una “tormenta inclinada”, que puede ser uno de los presagios de un terremoto. Otra forma de pronosticar es escuchar el “susurro” de las rocas, esos ruidos subterráneos que aparecen antes de un terremoto y se intensifican a medida que se acerca. Instrumentos de alta sensibilidad detectan un aumento del campo eléctrico local, resultado de la compresión de las rocas antes de un terremoto. Si en la costa, después de los temblores, el nivel del agua en el océano cambia bruscamente, entonces se debe esperar un tsunami.

Nadezhda Guseva

Candidato de Ciencias Geológicas y Mineralógicas

¿Es posible predecir terremotos?

Predecir terremotos es una tarea difícil. Los desplazamientos verticales y horizontales de los bloques de la corteza terrestre provocan terremotos profundos, que pueden alcanzar fuerzas catastróficas. Los terremotos superficiales de bajo riesgo ocurren debido al hecho de que el derretimiento magmático que se eleva a lo largo de las grietas en la corteza terrestre estira estas grietas a medida que se mueve. El problema es que estas dos causas de terremotos relacionadas, pero diferentes, tienen manifestaciones externas similares.

Parque Nacional Tongariro, Nueva Zelanda

Wikimedia Commons

Sin embargo, un equipo de científicos de Nueva Zelanda no sólo pudo distinguir en la zona de la falla profunda de Tongariro las huellas del estiramiento de la corteza terrestre causada por procesos magmáticos y tectónicos, sino también calcular la tasa de estiramiento que surge de uno u otro proceso. Se ha establecido que en la zona de la falla de Tongariro los procesos magmáticos juegan un papel secundario y los procesos tectónicos tienen una influencia decisiva. Los resultados del estudio, publicado en la edición de julio del Bulletin of the Geological Society of America, ayudan a esclarecer los riesgos de terremotos peligrosos en este popular parque turístico, situado a 320 kilómetros de la capital de Nueva Zelanda, Wellington, así como en estructuras similares en otras regiones de la Tierra.

Grabens y fisuras

Tongariro es el Yellowstone de Nueva Zelanda. Tres “montañas humeantes”: los volcanes Ruapehu (2797 metros), Ngauruhoe (2291 metros) y Tongariro (1968 metros), muchos conos volcánicos más pequeños, géiseres, lagos pintados en colores azul y esmeralda y tormentosos ríos de montaña forman juntos un paisaje pintoresco del Parque Nacional Tongariro. Estos paisajes son familiares para muchos porque sirvieron como escenarios naturales para la trilogía cinematográfica de Peter Jackson “El Señor de los Anillos”.

Por cierto, el origen de estas bellezas está directamente relacionado con las peculiaridades de la estructura geológica de la región: con la presencia de fallas paralelas en la corteza terrestre, acompañada por la “caída” del fragmento ubicado entre las fallas. Esta estructura geológica se llama graben. Una estructura geológica que incluye varios grabens extendidos se llama rift.

Las estructuras de rift a escala planetaria pasan a través de los ejes medios de los océanos y forman dorsales en medio del océano. Grandes grietas sirven como límites de las placas tectónicas que, al igual que los segmentos duros que forman el caparazón de una tortuga, forman el caparazón duro de la Tierra, su corteza.

Nueva Zelanda se formó donde la Placa del Pacífico se está subduciendo lentamente bajo la Placa Australiana. Las cadenas de islas que aparecen en dichas zonas se denominan arcos de islas. A escala planetaria, las zonas de rift son zonas de extensión y las zonas de arco de islas son zonas de compresión de la corteza terrestre. Sin embargo, a escala regional, las tensiones en la corteza terrestre no son monótonas y en cada zona de compresión importante hay zonas de extensión locales. Como una analogía muy aproximada de estas zonas de tracción locales, podemos considerar la aparición de grietas por fatiga en productos metálicos. El Tongoriro Graben es una zona de extensión local.

En Nueva Zelanda, debido a su posición en una zona de procesos geológicos activos a escala planetaria, cada año ocurren alrededor de 20 mil terremotos, de los cuales aproximadamente 200 son fuertes.

¿Magma o tectónica?

La previsión de terremotos es difícil. Las fallas a menudo sirven como canales a través de los cuales el magma se mueve desde niveles profundos hacia la superficie. Este proceso también va acompañado de un estiramiento local de la corteza terrestre. En este caso, el magma no siempre llega a la superficie terrestre, y en algunos casos puede detenerse a cierta profundidad y cristalizar allí, formando un cuerpo magmático largo y estrecho llamado dique.

En la superficie, las extensiones de la corteza terrestre causadas por la intrusión de diques (extensiones de naturaleza magmática) a menudo son morfológicamente indistinguibles de las extensiones causadas por la liberación de tensiones que surgen debido al movimiento de los bloques de la corteza terrestre entre sí ( extensiones de naturaleza tectónica). Pero para predecir terremotos, es de vital importancia distinguir entre estos dos tipos de estiramiento, porque los terremotos asociados con la intrusión de diques ocurren cerca de la superficie y no tienen consecuencias catastróficas, mientras que los terremotos de naturaleza tectónica pueden causar muchos problemas. .

Estaba claro que ambos tipos de extensión tuvieron lugar en el sistema de rift de Nueva Zelanda, y en particular en el graben de Tongoriro, pero había dos opiniones mutuamente contradictorias sobre cuál de ellos predominaba.

Amenaza de terremotos catastróficos

El estudio, realizado por un equipo que incluye el Servicio Geológico de Nueva Zelanda y las Universidades de Auckland y Massey, se llevó a cabo para encontrar una manera de distinguir entre extensión magmática y tectónica y aclarar los riesgos de terremotos grandes y catastróficos en el Parque Nacional Tongariro.

Los científicos utilizaron una combinación de métodos, incluida la geocronología relativa para determinar la secuencia de fallas en la corteza terrestre y el análisis de registros históricos de erupciones volcánicas. La etapa clave del estudio fue la modelización numérica de los parámetros de las perturbaciones en la corteza terrestre que surgirían como resultado de la intrusión de los diques, y una cuidadosa comparación entre el modelo y los parámetros realmente observados.

El estudio concluyó que la corteza en la región del graben de Tongoriro se está estirando entre 5,8 y 7 mm por año debido a eventos tectónicos y entre 0,4 y 1,6 mm por año debido a erupciones volcánicas e intrusiones de diques. Esto significa que los procesos magmáticos no son la causa principal de los movimientos de la corteza terrestre y los códigos de construcción deben tener en cuenta la posibilidad de terremotos fuertes y catastróficos. Y la metodología desarrollada se puede utilizar para evaluar la contribución de los procesos magmáticos a los movimientos de la corteza terrestre en estructuras similares en otras regiones de la Tierra.

Hoy en día, la ciencia avanza a grandes pasos y las personas pueden predecir y pronosticar con antelación muchos fenómenos naturales, incluidos los desastres naturales. Un terremoto es una de las manifestaciones más peligrosas de la naturaleza de nuestro planeta; puede causar enormes daños. ¿Es posible predecir tales perturbaciones geológicas hoy? ¿Cómo hacen esto los científicos? Las respuestas a estas preguntas interesan a muchas personas, principalmente a quienes viven en zonas con riesgo sísmico.

La ciencia ha dotado a la humanidad de ciertas capacidades para predecir desastres geológicos, aunque las predicciones no siempre son 100% precisas. Vale la pena hablar de cómo se elaboran.

¿Qué causa los terremotos?

Los terremotos son consecuencia de procesos geológicos que ocurren en el manto y la corteza. Las placas litosféricas se mueven y, en situaciones normales, este movimiento apenas se nota. Sin embargo, la tensión se acumula en las fallas de la corteza terrestre debido a movimientos desiguales, lo que en última instancia provoca terremotos. Estos fenómenos no se observan en todas partes; son característicos de lugares geológicamente turbulentos en las uniones de la corteza terrestre. El lugar más inestable es el llamado “anillo de fuego”, que se extiende a lo largo de las afueras del Océano Pacífico. Enmarca la placa litosférica más grande del planeta, en la que se encuentra este océano.

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Cualquier movimiento, incluso el más mínimo, de tal masa de la corteza terrestre no puede ocurrir sin dolor, por lo que los terremotos ocurren constantemente a lo largo de su periferia. Allí también hay una actividad volcánica masiva.

Predicciones de terremotos en el pasado.

La gente lleva mucho tiempo intentando predecir los desastres naturales. Los primeros pasos exitosos en esta dirección se dieron hace miles de años en regiones geológicamente turbulentas. En China, los científicos antiguos pudieron crear un jarrón inusual que fue encontrado por arqueólogos modernos durante las excavaciones. En el borde del jarrón hay dragones de cerámica, cada uno con una bola en la boca. A las más mínimas vibraciones de la tierra, presagios de un terremoto inminente, caían bolas de la boca de los dragones, en primer lugar, desde la dirección de la fuente del futuro terremoto. De esta manera la gente podría enterarse a tiempo de una catástrofe inminente, e incluso de qué lado se ubicaría el origen del cataclismo.

Japón también tuvo sus propios acontecimientos: este país siempre ha sido un lugar turbulento. Aquí la gente dependía más de las observaciones de la naturaleza. Antes de un terremoto, los peces del fondo suben a las capas superiores del agua; los bagres muestran una preocupación especial. Esto fue notado por los pescadores, quienes en cada caso se apresuraron a regresar a casa para advertir a sus seres queridos sobre el desastre inminente.

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Dato interesante: El bagre en las leyendas japonesas es visto como un pez que simboliza la tierra y la estabilidad. Quizás esto se deba precisamente al hecho de que en una situación geológica tranquila el pez nada tranquila y tranquilamente en el fondo, y antes de los terremotos comienza a correr y buscar refugio..

También se observó que el fuego que arde en una vela o en una astilla disminuye bruscamente antes de los terremotos y la vela se apaga muy rápidamente. Esto se debe a los cambios geomagnéticos que ocurren antes de un cataclismo. También en todas partes la gente notó la ansiedad de las mascotas y su deseo de salir de casa ante un desastre. Guiadas por estos y otros signos, las personas del pasado a menudo lograban salvarse a sí mismas, a sus seres queridos o a sus propiedades, abandonando a tiempo sus hogares y ciudades.

Métodos modernos de predicción de terremotos.

Hoy en día, los sismógrafos se utilizan para prevenir terremotos. Estos dispositivos son sensores especialmente sensibles que registran cualquier vibración en la superficie de la tierra. Dado que los microchoques se observan por primera vez antes de cualquier terremoto, el dispositivo ofrece predicciones bastante precisas. Él registra estas señales de advertencia y transmite la información a los científicos, quienes advierten a la gente a través de los medios de comunicación. Hoy en día, cada individuo puede tener a su disposición su propio sismógrafo pequeño: se venden monitores sísmicos individuales que registran los cambios y los transmiten dentro de una red, lo que le permite recibir advertencias y enviarlas.

No pasa un año sin que se produzca un terremoto catastrófico en algún lugar, que cause destrucción total y víctimas, cuyo número puede alcanzar decenas y cientos de miles. Y luego está el tsunami: olas anormalmente altas que surgen en los océanos después de los terremotos y arrasan con pueblos y ciudades junto con sus habitantes en las costas bajas. Estos desastres son siempre inesperados; su carácter repentino e impredecible son aterradores. ¿Es realmente la ciencia moderna incapaz de prever tales cataclismos? Después de todo, predicen huracanes, tornados, cambios climáticos, inundaciones, tormentas magnéticas e incluso erupciones volcánicas, pero con terremotos, un completo fracaso. Y la sociedad suele creer que los científicos tienen la culpa. Así, en Italia, seis geofísicos y sismólogos fueron juzgados por no predecir el terremoto de L'Aquila en 2009, que se cobró la vida de 300 personas.

Parecería que existen muchos métodos e instrumentos instrumentales diferentes que registran las más mínimas deformaciones de la corteza terrestre. Pero el pronóstico del terremoto falla. Entonces, ¿cuál es el problema? Para responder a esta pregunta, consideremos primero qué es un terremoto.

La capa superior de la Tierra, la litosfera, que consiste en una corteza sólida con un espesor de 5 a 10 km en los océanos y hasta 70 km debajo de las cadenas montañosas, se divide en una serie de placas llamadas litosféricas. Debajo también se encuentra el sólido manto superior, o más precisamente, su parte superior. Estas geosferas están formadas por varias rocas que tienen una gran dureza. Pero en el espesor del manto superior, a diferentes profundidades, hay una capa llamada astenosférica (del griego asthenos - débil), que tiene una viscosidad menor en comparación con las rocas del manto superior e inferior. Se supone que la astenosfera es el “lubricante” a través del cual pueden moverse las placas litosféricas y partes del manto superior.

Durante su movimiento, las placas chocan en algunos lugares, formando enormes cadenas montañosas plegadas; en otros, por el contrario, se dividen para formar océanos, cuya corteza es más pesada que la de los continentes y es capaz de hundirse debajo de ellos. Estas interacciones de placas provocan una enorme tensión en las rocas, comprimiéndolas o, por el contrario, estirándolas. Cuando las tensiones exceden la resistencia a la tracción de las rocas, éstas sufren un desplazamiento y ruptura muy rápidos, casi instantáneos. El momento de este desplazamiento constituye un terremoto. Si queremos predecirlo, debemos dar una previsión de lugar, tiempo y posible fuerza.

Cualquier terremoto es un proceso que se produce a una determinada velocidad finita, con la formación y renovación de muchas rupturas de diferente escala, desgarrando cada una de ellas con liberación y redistribución de energía. Al mismo tiempo, es necesario comprender claramente que las rocas no son un macizo continuo y homogéneo. Tiene grietas, zonas estructuralmente debilitadas, que reducen significativamente su resistencia general.

La velocidad de propagación de una ruptura o rupturas alcanza varios kilómetros por segundo, el proceso de destrucción cubre un cierto volumen de rocas, la fuente del terremoto. Su centro se llama hipocentro y su proyección sobre la superficie de la Tierra se llama epicentro del terremoto. Los hipocentros se encuentran a diferentes profundidades. Los más profundos tienen hasta 700 km, pero a menudo mucho menos.

La intensidad o fuerza de los terremotos, tan importante para la predicción, se caracteriza en puntos (una medida de destrucción) en la escala MSK-64: de 1 a 12, así como por la magnitud M, un valor adimensional propuesto por Profesor de Caltech C. F. Richter, que refleja la cantidad de energía total liberada de las vibraciones elásticas.

¿Qué es un pronóstico?

Para evaluar la posibilidad y utilidad práctica de la predicción de terremotos, es necesario definir claramente qué requisitos debe cumplir. Esto no es una conjetura, ni una predicción trivial de acontecimientos obviamente regulares. Un pronóstico se define como un juicio con base científica sobre el lugar, tiempo y estado de un fenómeno, cuyos patrones de ocurrencia, propagación y cambio son desconocidos o poco claros.

La previsibilidad fundamental de las catástrofes sísmicas no plantea dudas desde hace muchos años. La creencia en el potencial predictivo ilimitado de la ciencia estaba respaldada por argumentos aparentemente bastante convincentes. Los eventos sísmicos con liberación de enorme energía no pueden ocurrir en las entrañas de la Tierra sin preparación. Debe incluir cierta reestructuración de la estructura y de los campos geofísicos, tanto mayores cuanto más intenso sea el terremoto esperado. Las manifestaciones de dicha reestructuración (cambios anómalos en ciertos parámetros del entorno geológico) se detectan mediante métodos de seguimiento geológico, geofísico y geodésico. La tarea, por tanto, era la de, contando con las técnicas y equipos necesarios, registrar oportunamente la ocurrencia y desarrollo de tales anomalías.

Sin embargo, resultó que incluso en áreas donde se llevan a cabo observaciones cuidadosas y continuas, en California (EE. UU.), Japón, los terremotos más fuertes ocurren inesperadamente cada vez. No es posible obtener empíricamente un pronóstico fiable y preciso. La razón de esto se vio en el conocimiento insuficiente del mecanismo del proceso en estudio.

Así, el proceso sísmico se consideraba a priori predecible en principio si los mecanismos, la evidencia y las técnicas necesarias, poco claras o insuficientes hoy, se comprenden, complementan y mejoran en el futuro. No existen obstáculos fundamentalmente insuperables para la previsión. Los postulados de las posibilidades ilimitadas del conocimiento científico, heredados de la ciencia clásica, y la predicción de los procesos que nos interesan fueron, hasta hace relativamente poco tiempo, los principios iniciales de cualquier investigación científica natural. ¿Cómo se entiende ahora este problema?

Es bastante obvio que incluso sin una investigación especial es posible "predecir", por ejemplo, con confianza, un fuerte terremoto en la zona altamente sísmica de transición del continente asiático al Océano Pacífico en los próximos 1000 años. Se puede afirmar con la misma “razón” que mañana a las 14:00 hora de Moscú se producirá un terremoto de magnitud 5,5 en la zona de la isla Iturup en la cordillera Kuril. Pero el precio de semejantes previsiones es una miseria. El primero de los pronósticos es bastante fiable, pero nadie lo necesita debido a su bajísima precisión; el segundo es bastante preciso, pero también inútil, porque su fiabilidad es cercana a cero.

De esto se desprende claramente que: a) en cualquier nivel de conocimiento, un aumento en la confiabilidad del pronóstico implica una disminución en su precisión, y viceversa; b) si la precisión del pronóstico de dos parámetros cualesquiera (por ejemplo, la ubicación y la magnitud de un terremoto) es insuficiente, incluso una predicción precisa del tercer parámetro (el tiempo) pierde significado práctico.

Por lo tanto, la tarea principal y la principal dificultad de predecir un terremoto es que las predicciones de su ubicación, tiempo y energía o intensidad satisfarían al mismo tiempo los requisitos prácticos en términos de precisión y confiabilidad. Sin embargo, estos requisitos varían dependiendo no sólo del nivel alcanzado de conocimiento sobre los terremotos, sino también de los objetivos de pronóstico específicos que cumplen los diferentes tipos de pronóstico. Se acostumbra destacar:

• zonificación sísmica (estimaciones de sismicidad por décadas - siglos);
• pronósticos: a largo plazo (durante años - décadas), mediano plazo (durante meses - años), a corto plazo (en el tiempo 2-3 días - horas, en el lugar 30-50 km) y, a veces, operativos (en horas - minutos ).

Especialmente relevante es la previsión a corto plazo: es la base para las advertencias específicas sobre una catástrofe inminente y para tomar medidas urgentes para reducir sus daños. El costo de los errores aquí es muy alto. Estos errores son de dos tipos:

1. Una “falsa alarma” se produce cuando, después de tomar todas las medidas para minimizar el número de víctimas y pérdidas materiales, el fuerte terremoto previsto no se produce.
2. “Faltar el objetivo” cuando no se predijo el terremoto que se produjo. Estos errores son extremadamente comunes: casi todos los terremotos catastróficos son inesperados.

En el primer caso, los daños derivados de la alteración del ritmo de vida y de trabajo de miles de personas pueden ser muy grandes; en el segundo, las consecuencias están plagadas no sólo de pérdidas materiales, sino también de víctimas humanas; En ambos casos, la responsabilidad moral de los sismólogos por una predicción incorrecta es muy alta. Esto les obliga a tener mucho cuidado a la hora de emitir (o no) advertencias oficiales a las autoridades sobre el peligro inminente. A su vez, las autoridades, al darse cuenta de las enormes dificultades y las terribles consecuencias de detener el funcionamiento de una zona densamente poblada o una gran ciudad durante al menos uno o dos días, no tienen prisa por seguir las recomendaciones de numerosos pronosticadores no oficiales "aficionados" que declaran 90% e incluso 100% de confiabilidad en tus predicciones.

El alto precio de la ignorancia

Mientras tanto, la imprevisibilidad de las geocatástrofes resulta muy costosa para la humanidad. Como señala, por ejemplo, el sismólogo ruso A.D. Zavyalov, entre 1965 y 1999 los terremotos representaron el 13% del número total de desastres naturales en el mundo. Entre 1900 y 1999 hubo 2.000 terremotos de magnitud superior a 7. En 65 de ellos, M fue superior a 8. Las pérdidas humanas por los terremotos en el siglo XX ascendieron a 1,4 millones de personas. De ellos, en los últimos 30 años, cuando se empezó a calcular con mayor precisión el número de víctimas, fueron 987 mil personas, es decir, 32,9 mil personas por año. Entre todos los desastres naturales, los terremotos ocupan el tercer lugar en términos de número de muertes (17% del número total de muertes). En Rusia, en el 25% de su superficie, donde hay alrededor de 3.000 ciudades y pueblos, 100 grandes centrales hidroeléctricas y térmicas, cinco centrales nucleares, son posibles sacudidas sísmicas con una intensidad de 7 o más. Los terremotos más fuertes del siglo XX ocurrieron en Kamchatka (4 de noviembre de 1952, M = 9,0), en las Islas Aleutianas (9 de marzo de 1957, M = 9,1), en Chile (22 de mayo de 1960, M = 9,5), en Alaska (28 de marzo de 1964, M = 9,2).

La lista de los terremotos más fuertes de los últimos años es impresionante.

2004, 26 de diciembre. Terremoto de Sumatra-Andamán, M = 9,3. La réplica más fuerte (shock repetido) con M = 7,5 ocurrió 3 horas y 22 minutos después del shock principal. En las primeras 24 horas posteriores se registraron alrededor de 220 nuevos terremotos con M > 4,6. El tsunami azotó las costas de Sri Lanka, India, Indonesia, Tailandia, Malasia; Murieron 230 mil personas. Tres meses después se produjo una réplica con M = 8,6.

2005, 28 de marzo. Isla de Nias, a tres kilómetros de Sumatra, terremoto con M = 8,2. Murieron 1300 personas.

2005, 8 de octubre. Pakistán, terremoto con M = 7,6; Murieron 73 mil personas y más de tres millones quedaron sin hogar.

2006, 27 de mayo. Isla de Java, terremoto con M = 6,2; Murieron 6.618 personas y 647.000 quedaron sin hogar.

2008, 12 de mayo. Provincia de Sichuan, China, a 92 km de Chengdu, terremoto M = 7,9; 87 mil personas murieron, 370 mil resultaron heridas y 5 millones quedaron sin hogar.

2009, 6 de abril. Italia, terremoto de M = 5,8 cerca de la ciudad histórica de L'Aquila; 300 personas resultaron víctimas, 1,5 mil resultaron heridas y más de 50 mil quedaron sin hogar.

2010, 12 de enero. La isla de Haití, a pocos kilómetros de la costa, sufrió dos terremotos de magnitud M = 7,0 y 5,9 en pocos minutos. Murieron unas 220 mil personas.

2011, 11 de marzo. Japón, dos terremotos: M = 9,0, epicentro a 373 km al noreste de Tokio; M = 7,1, epicentro a 505 km al noreste de Tokio. Tsunami catastrófico, más de 13 mil personas murieron, 15,5 mil desaparecieron, destrucción de la central nuclear. 30 minutos después del shock principal: una réplica con M = 7,9, luego otro shock con M = 7,7. Durante el primer día después del terremoto, se registraron alrededor de 160 sismos con magnitudes de 4,6 a 7,1, de los cuales 22 con M > 6. Durante el segundo día, el número de réplicas registradas con M > 4,6 fue de aproximadamente 130 (de las cuales 7 réplicas con M > 6,0). Durante el tercer día, este número cayó a 86 (incluyendo una descarga con M = 6,0). El día 28 ocurrió un terremoto con M = 7,1. Hasta el 12 de abril se registraron 940 réplicas con M > 4,6. Los epicentros de las réplicas cubrieron un área de unos 650 kilómetros de largo y unos 350 kilómetros de ancho.

Todos los eventos enumerados, sin excepción, resultaron inesperados o "predichos" no con tanta certeza y precisión como para que se pudieran tomar medidas de seguridad específicas. Mientras tanto, las declaraciones sobre la posibilidad e incluso la implementación repetida de un pronóstico confiable a corto plazo de terremotos específicos no son infrecuentes tanto en las páginas de publicaciones científicas como en Internet.

Una historia de dos pronósticos

En la zona de la ciudad de Haicheng, provincia de Liaoning (China), a principios de los años 70 del siglo pasado, se notaron repetidamente signos de un posible fuerte terremoto: cambios en las pendientes de la superficie terrestre, campo geomagnético, electricidad del suelo. resistencia, nivel de agua en pozos y comportamiento animal. En enero de 1975 se anunció el peligro inminente. A principios de febrero, el nivel del agua en los pozos aumentó repentinamente y el número de terremotos débiles aumentó considerablemente. En la tarde del 3 de febrero, los sismólogos avisaron a las autoridades de un desastre inminente. A la mañana siguiente se produjo un terremoto de magnitud 4,7. A las 14:00 horas se anunció que era probable un impacto aún mayor. Los vecinos abandonaron sus casas y se tomaron medidas de seguridad. A las 19:36, un fuerte impacto (M = 7,3) causó una destrucción generalizada, pero hubo pocas víctimas.

Este es el único ejemplo de un pronóstico a corto plazo sorprendentemente preciso de un terremoto destructivo en tiempo, ubicación e intensidad (aproximadamente). Sin embargo, otras previsiones, muy pocas, que se cumplieron no fueron lo suficientemente concretas. Lo principal es que el número tanto de acontecimientos reales imprevistos como de falsas alarmas siguió siendo extremadamente grande. Esto significaba que no existía un algoritmo confiable para una predicción estable y precisa de desastres sísmicos, y lo más probable es que el pronóstico de Haicheng fuera solo una coincidencia de circunstancias inusualmente exitosa. Así, poco más de un año después, en julio de 1976, se produjo un terremoto de magnitud M = 7,9 a 200-300 km al este de Beijing. La ciudad de Tangshan quedó completamente destruida, matando a 250 mil personas. No hubo presagios específicos del desastre y no se declaró ninguna alarma.

Después de esto, así como después del fracaso de un experimento a largo plazo para predecir el terremoto en Parkfield (Estados Unidos, California) a mediados de los años 80 del siglo pasado, prevaleció el escepticismo sobre las perspectivas de solución del problema. Esto se reflejó en la mayoría de los informes de la reunión “Evaluación de Proyectos de Pronóstico de Terremotos” en Londres (1996), celebrada por la Royal Astronomical Society y la Joint Association of Geophysics, así como en las discusiones de sismólogos de diferentes países sobre la páginas de la revista "Naturaleza"(Febrero - abril de 1999).

Mucho más tarde que el terremoto de Tangshan, el científico ruso A. A. Lyubushin, analizando los datos de monitoreo geofísico de esos años, pudo identificar una anomalía que precedió a este evento (en el gráfico superior de la Fig. 1 está resaltada por la línea vertical derecha). La anomalía correspondiente a esta catástrofe también está presente en el gráfico inferior modificado de la señal. Ambos gráficos contienen otras anomalías que no son mucho peores que la mencionada, pero que no coinciden con ningún terremoto. Pero inicialmente no se encontró ningún precursor del terremoto de Haicheng (línea vertical izquierda); la anomalía se reveló sólo después de la modificación del gráfico (Fig. 1, abajo). Así, aunque fue posible identificar a posteriori los precursores de los terremotos de Tangshan y, en menor medida, de Haicheng en este caso, no se encontró una identificación predictiva confiable de signos de futuros eventos destructivos.

Actualmente, analizando los resultados de los registros continuos a largo plazo, desde 1997, del fondo microsísmico en las islas japonesas, A. Lyubushin descubrió que incluso seis meses antes del fuerte terremoto en la isla. Hokkaido (M = 8,3; 25 de septiembre de 2003) hubo una disminución en el valor promedio de tiempo de la señal precursora, después de lo cual la señal no volvió a su nivel anterior y se estabilizó en valores bajos. Desde mediados de 2002, esto ha ido acompañado de un aumento en la sincronización de los valores de esta característica en las diferentes estaciones. Desde el punto de vista de la teoría de la catástrofe, dicha sincronización es un signo de la próxima transición del sistema en estudio a un estado cualitativamente nuevo, en este caso una indicación de un desastre inminente. Estos y los resultados posteriores del procesamiento de los datos disponibles llevaron a suponer que el evento tuvo lugar en la isla. Hokkaido, aunque fuerte, es sólo un presagio de una catástrofe aún más poderosa que se avecina. Así, en la Fig. La Figura 2 muestra dos anomalías en el comportamiento de la señal precursora: mínimos pronunciados en 2002 y 2009. Dado que al primero de ellos le siguió un terremoto el 25 de septiembre de 2003, el segundo mínimo podría ser un presagio de un evento aún más poderoso con M = 8,5–9. Su lugar fue señalado como “Islas Japonesas”; se determinó con mayor precisión retrospectivamente, después del hecho. La fecha del suceso se predijo inicialmente (abril de 2010) para julio de 2010, luego a partir de julio de 2010 por tiempo indefinido, lo que excluía la posibilidad de declarar una alarma. Ocurrió el 11 de marzo de 2011 y, a juzgar por la Fig. 2, se podría haber esperado antes y después.

Esta previsión se refiere a las de medio plazo, que ya han tenido éxito en el pasado. Los pronósticos exitosos a corto plazo siempre son raros: no fue posible encontrar ningún conjunto de precursores consistentemente efectivo. Y ahora no hay forma de saber de antemano en qué situaciones serán eficaces los mismos precursores que en el pronóstico de A. Lyubushin.

Lecciones del pasado, dudas y esperanzas para el futuro

¿Cuál es el estado actual del problema de la predicción sísmica a corto plazo? El abanico de opiniones es muy amplio.

En los últimos 50 años, los intentos de predecir la ubicación y la hora de los terremotos fuertes en unos pocos días han fracasado. No fue posible identificar los precursores de terremotos específicos. Las perturbaciones locales de diversos parámetros ambientales no pueden ser precursoras de terremotos individuales. Es posible que un pronóstico a corto plazo con la precisión requerida sea generalmente poco realista.

En septiembre de 2012, durante la 33ª Asamblea General de la Comisión Sismológica Europea (Moscú), el Secretario General de la Asociación Internacional de Sismología y Física del Interior de la Tierra, P. Sukhadolk, admitió que no se esperan soluciones innovadoras en sismología en un futuro próximo. Se observó que ninguno de los más de 600 precursores conocidos ni ningún conjunto de ellos garantizan la predicción de terremotos que ocurren sin precursores. No es posible indicar con seguridad el lugar, la hora y el poder del cataclismo. Las esperanzas están puestas únicamente en las predicciones en las que se producen fuertes terremotos con cierta frecuencia.

Entonces, ¿es posible en el futuro aumentar tanto la precisión como la confiabilidad del pronóstico? Antes de buscar la respuesta, conviene comprender: ¿por qué, de hecho, los terremotos deberían ser predecibles? Tradicionalmente se cree que cualquier fenómeno es predecible si eventos similares que ya han ocurrido se estudian de manera suficientemente completa, detallada y precisa, y se pueden construir pronósticos por analogía. Pero los acontecimientos futuros tienen lugar en condiciones que no son idénticas a las anteriores y, por tanto, seguramente diferirán de ellas en algún aspecto. Este enfoque puede ser efectivo si, como se implica, las diferencias en las condiciones de origen y desarrollo del proceso en estudio en diferentes lugares en diferentes momentos son pequeñas y cambian su resultado en proporción a la magnitud de tales diferencias, es decir, también de forma insignificante. Cuando tales desviaciones son repetidas, aleatorias y tienen diferentes significados, esencialmente se anulan entre sí, lo que permite en última instancia obtener un pronóstico no absolutamente preciso, pero sí estadísticamente aceptable. Sin embargo, a finales del siglo XX se puso en duda la posibilidad de tal previsibilidad.

Péndulo y montón de arena

Se sabe que el comportamiento de muchos sistemas naturales se describe de manera bastante satisfactoria mediante ecuaciones diferenciales no lineales. Pero sus decisiones en cierto punto crítico de la evolución se vuelven inestables y ambiguas: la trayectoria teórica del desarrollo se ramifica. Una u otra de las ramas se realiza de forma impredecible bajo la influencia de una de las muchas pequeñas fluctuaciones aleatorias que siempre ocurren en cualquier sistema. Sólo sería posible predecir la elección con un conocimiento preciso de las condiciones iniciales. Pero los sistemas no lineales son muy sensibles a sus más mínimos cambios. Debido a esto, elegir un camino secuencialmente en sólo dos o tres puntos de ramificación (bifurcaciones) conduce al hecho de que el comportamiento de las soluciones de ecuaciones completamente deterministas resulta caótico. Esto se expresa, incluso con un aumento gradual en los valores de cualquier parámetro, por ejemplo la presión, en la autoorganización de movimientos colectivos irregulares, que reorganizan abruptamente y deformaciones de los elementos del sistema y sus agregaciones. Un régimen así, que paradójicamente combina determinismo y caos y se define como caos determinista, distinto del desorden total, no es en modo alguno excepcional, y no sólo por naturaleza. Pongamos los ejemplos más simples.

Al apretar una regla flexible estrictamente a lo largo del eje longitudinal, no podremos predecir en qué dirección se doblará. Si balanceamos un péndulo sin fricción tanto que alcance el punto de la posición de equilibrio inestable superior, pero nada más, no podremos predecir si el péndulo retrocederá o hará una revolución completa. Al enviar una bola de billar en dirección a otra, predecimos aproximadamente la trayectoria de esta última, pero después de sus colisiones con la tercera, y más aún con la cuarta bola, nuestras predicciones resultarán muy inexactas e inestables. Al aumentar un montón de arena con una adición uniforme, cuando se alcanza un cierto ángulo crítico de su pendiente, veremos, junto con el rodar de los granos de arena individuales, colapsos impredecibles, similares a avalanchas, de agregaciones de granos que surgen espontáneamente. Éste es el comportamiento determinista-caótico de un sistema en estado de criticidad autoorganizada. Los patrones de comportamiento mecánico de los granos de arena individuales se complementan aquí con características cualitativamente nuevas determinadas por las conexiones internas del agregado de granos de arena como un sistema.

De manera fundamentalmente similar se forma la estructura discontinua de los macizos rocosos: desde las microfisuras dispersas iniciales hasta el crecimiento de las grietas individuales y luego hasta sus interacciones e interconexiones. El rápido crecimiento de una perturbación única, previamente impredecible, entre otras perturbaciones en competencia, la convierte en una ruptura sismogénica importante. En este proceso, cada acto de formación de ruptura provoca reordenamientos impredecibles de la estructura y el estado de tensión en el macizo.

En el ejemplo anterior y otros similares, no se predicen ni los resultados finales ni los intermedios de la evolución no lineal determinada por las condiciones iniciales. Esto no se debe a la influencia de muchos factores difíciles de tener en cuenta, ni al desconocimiento de las leyes del movimiento mecánico, sino a la incapacidad de estimar las condiciones iniciales con absoluta precisión. En estas circunstancias, incluso las más mínimas diferencias alejan rápidamente trayectorias de desarrollo inicialmente similares tanto como se desee.

La estrategia tradicional para predecir desastres se reduce a identificar una anomalía precursora distinta, generada, por ejemplo, por la concentración de tensiones en los extremos, torceduras e intersecciones de discontinuidades. Para convertirse en un signo confiable de un shock inminente, tal anomalía debe ser única y destacarse en contraste con el fondo circundante. Pero el geoentorno real está estructurado de manera diferente. Bajo carga, se comporta como un bloque rugoso y autosemejante (fractal). Esto significa que un bloque de cualquier nivel de escala contiene relativamente pocos bloques de tamaños más pequeños, y cada uno de ellos contiene el mismo número de bloques aún más pequeños, etc. En tal estructura no puede haber anomalías claramente aisladas en un fondo homogéneo; -Contraste de macro, meso y microanomalías.

Esto hace que las tácticas tradicionales para resolver el problema sean inútiles. Monitorear la preparación de desastres sísmicos simultáneamente en varias fuentes potenciales de peligro relativamente cercanas reduce la probabilidad de pasar por alto un evento, pero al mismo tiempo aumenta la probabilidad de una falsa alarma, ya que las anomalías observadas no están aisladas y no contrastan con el entorno. espacio. Es posible prever la naturaleza determinista-caótica del proceso no lineal en su conjunto, sus etapas individuales y los escenarios para la transición de una etapa a otra. Pero la confiabilidad y precisión requeridas en los pronósticos a corto plazo de eventos específicos siguen siendo inalcanzables. La creencia antigua y casi universal de que cualquier imprevisibilidad es sólo consecuencia de un conocimiento insuficiente y de que con un estudio más completo y detallado, una imagen compleja y caótica seguramente será reemplazada por una más simple, y el pronóstico se volverá confiable, se volvió resulta ser una ilusión.

Parece que los desastres naturales ocurren una vez cada cien años y nuestras vacaciones en uno u otro país exótico duran solo unos pocos días.

Frecuencia de terremotos de diferentes magnitudes en el mundo por año

• 1 terremoto con una magnitud de 8,0 o superior
• 10 – con una magnitud de 7,0 – 7,9 puntos
• 100 – con una magnitud de 6,0 – 6,9 puntos
• 1000 - con una magnitud de 5,0 - 5,9 puntos

Escala de intensidad del terremoto

Ciudad de México, México

Una de las ciudades más pobladas del mundo es conocida por su inseguridad. En el siglo XX, esta parte de México sintió la fuerza de más de cuarenta terremotos, cuya magnitud superó los 7 puntos en la escala de Richter. Además, el suelo bajo la ciudad está saturado de agua, lo que hace que los edificios de gran altura sean vulnerables en caso de desastres naturales.

Los terremotos más destructivos ocurrieron en 1985, cuando murieron unas 10.000 personas. En 2012, el epicentro del terremoto estuvo en el sureste de México, pero las vibraciones se sintieron bien en la Ciudad de México y Guatemala, unas 200 casas fueron destruidas.

Los años 2013 y 2014 también estuvieron marcados por una alta actividad sísmica en diferentes puntos del país. A pesar de todo esto, la Ciudad de México sigue siendo atractiva para los turistas debido a sus paisajes pintorescos y numerosos monumentos de la cultura antigua.

Concepción, Chile

La segunda ciudad más grande de Chile, Concepción, situada en el corazón del país, cerca de Santiago, es víctima periódicamente de temblores. En 1960, el famoso Gran Terremoto chileno de mayor magnitud de la historia, magnitud 9,5, destruyó este popular balneario chileno, así como Valdivia, Puerto Montt, etc.

En 2010, el epicentro volvió a ubicarse cerca de Concepción, alrededor de mil quinientas casas fueron destruidas y en 2013 la fuente se hundió a una profundidad de 10 km frente a la costa del centro de Chile (magnitud 6,6 puntos). Sin embargo, hoy Concepción no pierde popularidad tanto entre los sismólogos como entre los turistas.

Curiosamente, los elementos han perseguido a Concepción durante mucho tiempo. Al comienzo de su historia, estaba ubicada en Penko, pero debido a una serie de tsunamis destructivos en 1570, 1657, 1687, 1730, la ciudad se trasladó justo al sur de su ubicación anterior.

Ambato, Ecuador

Hoy en día, Ambato atrae a los viajeros por su clima templado, hermosos paisajes, parques y jardines y ferias masivas de frutas y verduras. Aquí se combinan edificios antiguos de la época colonial con edificios nuevos.

Varias veces esta joven ciudad, ubicada en el centro de Ecuador, a dos horas y media de la capital Quito, fue destruida por terremotos. Los temblores más fuertes se produjeron en 1949, que arrasaron muchos edificios y se cobraron más de 5.000 vidas.

Recientemente, la actividad sísmica en Ecuador ha continuado: en 2010, un terremoto de magnitud 7,2 ocurrió al sureste de la capital y se sintió en todo el país, en 2014, el epicentro se trasladó a la costa del Pacífico de Colombia y Ecuador, sin embargo, en estos; En dos casos no hubo víctimas.

Los Ángeles, Estados Unidos

Predecir terremotos destructivos en el sur de California es el pasatiempo favorito de los especialistas en estudios geológicos. Los temores son ciertos: la actividad sísmica en esta zona está asociada con la falla de San Andrés, que recorre la costa del Pacífico a lo largo del estado.

La historia recuerda el potente terremoto de 1906, que se cobró 1.500 vidas. En 2014, el sol sobrevivió dos veces a temblores (magnitud 6,9 y 5,1), que afectaron a la ciudad con ligeras destrucción de casas y fuertes dolores de cabeza para los residentes.

Es cierto que no importa cuánto asusten a los sismólogos con sus advertencias, la "ciudad de los ángeles" de Los Ángeles siempre está llena de visitantes y la infraestructura turística aquí está increíblemente desarrollada.

Tokio, Japón

No es casualidad que un proverbio japonés diga: “Los terremotos, los incendios y el padre son los castigos más terribles”. Como saben, Japón se encuentra en la unión de dos capas tectónicas, cuya fricción a menudo provoca pequeños temblores y extremadamente destructivos.

Por ejemplo, en 2011, el terremoto y el tsunami de Sendai cerca de la isla de Honshu (magnitud 9) provocaron la muerte de más de 15.000 japoneses. Al mismo tiempo, los habitantes de Tokio ya se han acostumbrado a que cada año se produzcan varios terremotos menores. Las fluctuaciones regulares sólo impresionan a los visitantes.

A pesar de que la mayoría de los edificios de la capital se construyeron teniendo en cuenta posibles conmociones, los habitantes se encuentran indefensos ante catástrofes de gran magnitud.

En repetidas ocasiones a lo largo de su historia, Tokio desapareció de la faz de la tierra y fue reconstruida nuevamente. El Gran Terremoto de Kanto de 1923 dejó la ciudad en ruinas, y 20 años más tarde, reconstruida, fue destruida por bombardeos a gran escala por parte de las fuerzas aéreas estadounidenses.

Wellington, Nueva Zelanda

La capital de Nueva Zelanda, Wellington, parece haber sido creada para los turistas: tiene muchos parques y plazas acogedoras, puentes y túneles en miniatura, monumentos arquitectónicos y museos inusuales. La gente viene aquí para participar en los grandiosos festivales del Summer City Program y admirar los panoramas que se convirtieron en el escenario de la trilogía de Hollywood El Señor de los Anillos.

Mientras tanto, la ciudad era y sigue siendo una zona sísmicamente activa, experimentando temblores de diferente intensidad de año en año. En 2013, a sólo 60 kilómetros de distancia, se produjo un terremoto de magnitud 6,5 que provocó cortes de energía en muchas partes del país.

En 2014, los residentes de Wellington sintieron temblores en la parte norte del país (magnitud 6,3).

Cebú, Filipinas

Los terremotos en Filipinas son un fenómeno bastante común, lo que, por supuesto, no asusta a quienes les gusta tumbarse en la arena blanca o hacer snorkel en el agua clara del mar. En promedio, aquí ocurren más de 35 terremotos con una magnitud de 5,0 a 5,9 puntos y uno con una magnitud de 6,0 a 7,9 por año.

La mayoría de ellos son ecos de vibraciones, cuyos epicentros se encuentran en las profundidades del agua, lo que crea el peligro de un tsunami. Los terremotos de 2013 se cobraron más de 200 vidas y causaron graves daños en uno de los centros turísticos más populares de Cebú y otras ciudades (magnitud 7,2).

Los empleados del Instituto Filipino de Vulcanología y Sismología monitorean constantemente esta zona sísmica, tratando de predecir futuros desastres.

Isla de Sumatra, Indonesia

Indonesia es considerada, con razón, la región con mayor actividad sísmica del mundo. El más occidental del archipiélago se ha vuelto especialmente peligroso en los últimos años. Está ubicado en el sitio de una poderosa falla tectónica, el llamado “Anillo de Fuego del Pacífico”.

La placa que forma el fondo del Océano Índico se comprime aquí bajo la placa asiática tan rápido como crece una uña humana. La tensión acumulada se libera de vez en cuando en forma de temblores.

Medan es la ciudad más grande de la isla y la tercera más poblada del país. Dos grandes terremotos ocurridos en 2013 hirieron gravemente a más de 300 residentes locales y dañaron cerca de 4.000 viviendas.

Teherán, Irán

Los científicos llevan mucho tiempo prediciendo un terremoto catastrófico en Irán: todo el país se encuentra en una de las zonas sísmicamente más activas del mundo. Por esta razón, se planeó repetidamente el traslado de la capital, Teherán, donde viven más de 8 millones de personas.

La ciudad está situada en el territorio de varias fallas sísmicas. Un terremoto de magnitud 7 destruiría el 90% de Teherán, cuyos edificios no están diseñados para soportar elementos tan violentos. En 2003, otra ciudad iraní, Bam, quedó reducida a ruinas por un terremoto de magnitud 6,8.

Hoy en día, Teherán es conocida por los turistas como la metrópoli asiática más grande, con muchos museos ricos y palacios majestuosos. El clima permite visitarlo en cualquier época del año, lo que no es típico de todas las ciudades iraníes.

Chengdú, China

Chengdu es una ciudad antigua, el centro de la provincia de Sichuan, en el suroeste de China. Aquí disfrutan de un clima agradable, ven numerosos lugares de interés y se sumergen en la cultura única de China. Desde aquí viajan por rutas turísticas a las gargantas del río Yangtze, así como a Jiuzhaigou, Huanglong y.

Los acontecimientos recientes han reducido el número de visitantes a la zona. En 2013, la provincia sufrió un potente terremoto de magnitud 7,0, que dejó más de 2 millones de personas afectadas y unas 186 mil viviendas dañadas.

Los residentes de Chengdu sienten anualmente los efectos de miles de temblores de diversa intensidad. En los últimos años, la parte occidental de China se ha vuelto especialmente peligrosa en términos de actividad sísmica terrestre.

Qué hacer en caso de un terremoto

• Si te pilla un sismo en la calle, no te acerques a los aleros y paredes de edificios que puedan caer. Manténgase alejado de represas, valles fluviales y playas.
• Si te golpea un terremoto en un hotel, abre las puertas para salir libremente del edificio después de la primera serie de temblores.
• Durante un terremoto, no debes correr afuera. Muchas muertes se deben a la caída de escombros de construcción.
• En caso de un posible terremoto, conviene preparar una mochila con todo lo necesario con varios días de antelación. Debe tener a mano un botiquín de primeros auxilios, agua potable, comida enlatada, galletas saladas, ropa abrigada y artículos para lavarse.
• Como regla general, en países donde los terremotos son comunes, todos los operadores celulares locales tienen un sistema para alertar a los clientes sobre un desastre inminente. Mientras esté de vacaciones, tenga cuidado y observe la reacción de la población local.
• Después del primer shock puede haber una pausa. Por lo tanto, todas las acciones posteriores deben ser reflexivas y cuidadosas.