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Investigación y Vinculación
2015-09-22
Instrumentación sísmica en México
La DECDFI presenta conferencia sobre estudio de sismos, evaluación del peligro y toma de medidas preventivas.
Por: DECDFI
Fotografía: DECDFI
Comunicafi
Dr. Jorge Aguirre González.

Los doctores Jorge Aguirre González, coordinador de Ingeniería Sismológica del Instituto de Ingeniería de la UNAM, Leonardo Ramírez Guzmán, profesor e investigador del mismo Instituto, dieron la conferencia magistral La Complejidad de los Sismos y la Instrumentación Sísmica en México.

El doctor Aguirre inició con la historia de los sismos desde finales del siglo XIX e inicios del XX, sobre todo en Estados Unidos y México. Definió al sismo como una perturbación en el estado de equilibro elástico y ondas elásticas que se propagan a través de la tierra y sus características, generando vibración; para su completa comprensión mostró al público simulaciones de contacto entre placas con diferentes fotografías de sismos reales y esquemas de cómo se genera el movimiento.

Abordó el origen de los sismos en la tierra por su composición, sus capas, su núcleo interno y externo, sus mantos y su litósfera con sus cortezas, esto en su parte más superficial, considerando el cinturón de fuego y el circumpacífico como puntos importantes en este origen. Además, mencionó que los mantos y placas tectónicas de los continentes están en movimiento natural durante millones de años. También tomó en cuenta la actividad volcánica como fuente sísmica.

Al generarse deslizamientos de placas, se genera la vibración o perturbación del estado elástico de equilibrio; para ejemplificarlo comentó sobre esta teoría del rebote elástico ocurrido en el sismo de San Francisco de 1906, junto con el sismo de Loma Prieta del Desierto de California, el cual generó una falla en una carretera.

Considerando los ejemplos anteriores, el doctor Aguirre marcó la diferencia entre amplitud y duración para medir el efecto en una falla sísmica, pues pueden cometerse graves errores al pronosticar sismos dependiendo solo de la distancia de la falla al lugar del sismo. Al considerar la amplitud, la duración, el trayecto y la directividad de la falla sísmica se puede tener un mejor enfoque de los efectos de un sismo.

Asimismo, mencionó la investigación de Jacques Frances Richter, quien estudió la amplitud de estas ondas con ayuda del sismómetro Woodanderson, llegando a la conclusión de que la amplitud decrece con la distancia. De este estudio deriva la escala de Richter, la cual se mide en números de acuerdo a registros sobre arribo de ondas entre dos puntos (P y S). El doctor Aguirre recordó que existen diferentes escalas de magnitud además de ésta, que fue propuesta específicamente para los sismos del estado de California en Estados Unidos.

El doctor agregó que no necesariamente hay una relación entre la magnitud de un sismo y la pérdida de vidas humanas, tomando como ejemplo el de magnitud de 9.5 de Chile en 1960, que, por lo mismo, no se menciona mucho en la historia. Agregó una lista de casos similares entre 1904 y 1992.

Mencionó la existencia de escalas modificadas como la de Mercalli de 12 números, la cual sí tiene como objetivo mostrar daños, no solo la magnitud o la energía liberada por un sismo. Otro ejemplo es la escala de intensidad japonesa que sólo tiene 7 números pero también sirve para medir el tipo de daños que se esperan específicamente en las estructuras y edificaciones.

En el caso mexicano de 1985, a pesar de que el área de ocurrencia se dio en las costas de Michoacán, a 400 kilómetros de la ciudad de México, la distancia no atenuó las ondas; por el contrario, éstas se amplificaron por el tipo de suelo de las zonas afectadas, situados en lo que era el lago de Texcoco. A este fenómeno se le llama efecto de sitio con zonas que amplificaron las ondas sísmicas con una gran duración en vez de atenuarlas y disiparlas.

En la segunda parte de la conferencia, a cargo del doctor Leonardo Ramírez, se resaltó la importancia de registro del movimiento sísmico como base para cuantificarlo, evaluarlo y prevenirlo. También trato las perspectivas a futuro de la red acelerográfica mexicana, y de otras redes en el mundo.

El Servicio Sismológico Nacional, dijo el doctor, fue creado el 5 de septiembre de 1910. La UNAM se adhirió a la iniciativa en 1929, posteriormente se creó el Instituto de Geofísica, que colabora en la tarea. Actualmente, se cuenta con instrumentos para registrar sismos tales como acelerógrafos y sismógrafos, extensómetros, además de GPS en base a frecuencia con cálculos para estimar posición y otros instrumentos para medir deformaciones en fallas.

Por su parte, la Red Sísmica Mexicana, cuenta con instrumentación en todo el país, con mayor densidad el centro, por lo que también se miden los movimientos en los edificios y se piensa en migrar a un sistema unificado de redes de monitoreo. Al inicio solo tenían un sismómetro de banda ancha que no permitía hacer estudios de amplitud del movimiento, hasta que llegó la red acelerográfica del Instituto de Ingeniería, la cual comenzó a realizar estos estudios detonada por el sismo del 28 de julio de 1957.

La primera estación de esta red del Instituto de Ingeniería se creó en 1960 con acelerógrafos analógicos grabando en película fotográfica y digitalizando posteriormente. Su primer registro fue en un sismo de 1962. Actualmente estos acelerógrafos son digitales e integrados. La red ha crecido a través del tiempo, generando registros que se guardan para estudio del Cenapred para rutas de acción de mitigación de riesgos, además, toda la información está abierta.

La meta a futuro es crear una infraestructura adecuada para monitoreo y respuesta inmediata con el fin de garantizar el registro de los sismos y sus afectaciones para estudios futuros. Su investigación incluye, entre otros temas, estudios de movimientos fuertes, sismicidad histórica, ruptura dinámica, inversión de la fuente sísmica, monitoreo sísmico y el desarrollo de métodos numéricos con énfasis en la solución de problemas de propagación de ondas en medios heterogéneos a gran escala.

El doctor Jorge Aguirre González es ingeniero geofísico por la UNAM, con un doctorado en sismología por la Universidad de Kyoto. Fue investigador de Cenapred y presidente de la mesa directiva de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica. El doctor Leonardo Ramírez Guzmán es ingeniero civil y maestro en estructuras por la FI. Obtuvo el grado de Doctor en Ingeniería Civil en la Universidad Carnegie Mellon de Pittsburgh. Fue investigador postdoctoral en el grupo de riesgos geológicos del United States Geological Survey en Golden, Colorado, coordinando el grupo de simulaciones de temblores en el Centro de Estados Unidos.