{"id":2115,"date":"2009-05-15T07:28:12","date_gmt":"2009-05-15T05:28:12","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=2115"},"modified":"2009-05-15T12:01:55","modified_gmt":"2009-05-15T10:01:55","slug":"fuerzas-que-el-hombre-no-domina","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2009\/05\/15\/fuerzas-que-el-hombre-no-domina\/","title":{"rendered":"Fuerzas que el hombre no domina"},"content":{"rendered":"

Los terremotos<\/strong><\/p>\n

<\/strong>La inmensa mayor\u00eda de los terremotos se originan en los procesos geotect\u00f3nicos a gran escala que crean, hacen chocar y hunden en las zonas de subducci\u00f3n, las placas oce\u00e1nicas. No menos del 95 por ciento de todos los terremotos se concentran a lo largo de los bordes de las placas y cerca de nueve d\u00e9cimas partes de \u00e9stos se localizan en el cintur\u00f3n Circum-Pac\u00edfico, donde las placas, que son relativamente r\u00e1pidas, est\u00e1n colisionando o desliz\u00e1ndose contra las placas continentales m\u00e1s pesadas. La mayor parte del resto de terremotos est\u00e1n asociados a los puntos calientes, generalmente se\u00f1alados por volcanes en actividad.<\/p>\n

En conjunto, los terremotos representan una fracci\u00f3n muy peque\u00f1a de la energ\u00eda liberada por los procesos tect\u00f3nicos de la Tierra. Desde 1.900, en los mayores terremotos se han liberado anualmente una energ\u00eda media cercana a los 450 PJ, que no supone m\u00e1s del 0’03 por ciento del flujo total de calor terrestre. La liberaci\u00f3n anual de energ\u00eda s\u00edsmica de todos los terremotos que se han medido alcanza unos 300 GW, que sumada a la energ\u00eda de esfuerzo invertida en deformaciones irreversibles y al calor generado por fricci\u00f3n a lo largo de las fallas, dar\u00eda un total pr\u00f3ximo a 1 TW, lo cual representa solamente un 2’5 por ciento del flujo de calor global.<\/p>\n

Pero este recuento total nos dice poco de la liberaci\u00f3n de energ\u00eda y de la potencia de un solo terremoto. Aunque la mayor\u00eda son tan d\u00e9biles que pasan desapercibidos para las personas, cada a\u00f1o se producen terremotos terriblemente destructivos, que durante el siglo XX han causado m\u00e1s v\u00edctimas mortales que las inundaciones, ciclones y erupciones volc\u00e1nicas juntas.<\/p>\n

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La energ\u00eda de estos terremotos se puede calcular a partir de la energ\u00eda cin\u00e9tica de las ondas s\u00edsmicas generadas por la energ\u00eda liberada en el esfuerzo de la deformaci\u00f3n del suelo, pero rara vez se realizan estos c\u00e1lculos directamente. Lo m\u00e1s frecuente es deducir la energ\u00eda del terremoto a partir de la medida de su magnitud o de su momento. La medida t\u00edpica de la magnitud de un terremoto fue establecida por Charles Richter en 1.935, como el logaritmo decimal de la m\u00e1xima amplitud (en micr\u00f3metros) registrada con un sism\u00f3metro de tensi\u00f3n est\u00e1ndar (Word-Anderson) a 100 Km de distancia del epicentro del temblor.<\/p>\n

Desde que en 1.942, Richter public\u00f3 la primera correlaci\u00f3n entre la magnitud de energ\u00eda s\u00edsmica liberada en un temblor, su trabajo (como por otra parte, es de l\u00f3gica) ha sufrido numerosas modificaciones. La conversi\u00f3n sigue la forma est\u00e1ndar log10<\/sub> E = a + bM<\/em>, donde E<\/em> es la energ\u00eda liberada en forma de ondas s\u00edsmicas (en ergios), M<\/em> es la magnitud de Richter, y a<\/em> y b<\/em> son los coeficientes emp\u00edricos que var\u00edan entre 6’1 – 13’5 y 1’2 – 2 respectivamente. Otras conversiones alternativas permiten obtener la energ\u00eda liberada a partir del momento del terremoto, que se define como el producto de la rigidez por el desplazamiento medio de la falla y por la superficie media desplazada.<\/p>\n

Los mayores terremotos registrados tienen magnitudes Richter comprendidas entre 8 y 8’9, con liberaci\u00f3n de energ\u00eda s\u00edsmica entre 48 PJ y 1’41 EJ. Todos hemos o\u00eddo en alguna ocasi\u00f3n alg\u00fan comentario sobre el terremoto de San Francisco de 1.906, donde los c\u00e1lculos basados en tres m\u00e9todos utilizados en el esfuerzo dieron valores tan distintos como 9’40 y 175 PJ, y con m\u00e9todo cin\u00e9tico se obtuvo 2’5 PJ.<\/p>\n

Los terremotos, por ser a la vez de breve duraci\u00f3n y estar limitados espacialmente, desarrollan potencias y densidades de potencia extraordinariamente altas. La potencia de un temblor de magnitud 8 en la escala de Richter<\/a> que durase solamente medio minuto, ser\u00eda de 1’6 PW, y si toda esta potencia estuviera repartida uniformemente en un \u00e1rea de 80 Km de radio, la densidad de potencia ser\u00eda tan elevada como 80 KW\/m2<\/sup>.<\/p>\n

Obviamente, tales flujos pueden ser terriblemente destructivos, pero ni las p\u00e9rdidas de vidas humanas ni los da\u00f1os materiales que ocasionan los temblores est\u00e1n correlacionados de una manera sencilla con la energ\u00eda liberada. La densidad de poblaci\u00f3n o de industrias, as\u00ed como la calidad de las construcciones, constituyen un factor much\u00edsimo m\u00e1s importante para determinar la mortandad o el impacto econ\u00f3mico de los mismo. Por ejemplo, el coste en vidas humanas del gran terremoto japon\u00e9s que en 1.923 arras\u00f3 Tokio, donde exist\u00eda una alta densidad de casas de madera, fue unas 200 veces m\u00e1s elevado que el terremoto de San Francisco de 1.906 en el que se liber\u00f3 cuatro veces m\u00e1s energ\u00eda. Tambi\u00e9n aqu\u00ed salen perdiendo, como siempre, los pobres.<\/p>\n

Por otra parte, no podemos olvidar que la superficie del globo terrestre est\u00e1 dominada por las aguas, y los seres humanos viven en la Tierra seca. Sin embargo, vienen los tsunamis. La predicci\u00f3n de estas cat\u00e1strofes contin\u00faa siendo imposible. Se tienen datos, se localizan las zonas de m\u00e1s frecuencia, y conocen las fallas de desgarre y las inversas, los ciclos, etc., pero el conocimiento es a\u00fan escaso para prevenir d\u00f3nde y cu\u00e1ndo se producir\u00e1n temblores.<\/p>\n

Las olas s\u00edsmicas que se pueden provocar por terremotos submarinos se propagan durante miles de kil\u00f3metros a velocidades de 550 – 720 Km\/h, perdiendo en su viaje muy poca potencia. Estas olas, pr\u00e1cticamente invisibles en el mar, se levantan hasta una altura de 10 metros en agua poco profundas y pueden llegar a golpear las costas con intensidades de potencia en superficie vertical de hasta 200 – 500 MW\/m2<\/sup>, y con impactos horizontales de intensidad y potencia entre 10 – 100 MW\/m2<\/sup>. Son, pues, mucho m\u00e1s potentes que los ciclones tropicales y causan grandes da\u00f1os tanto materiales como en p\u00e9rdida de vidas humanas.<\/p>\n

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Los volcanes<\/strong><\/p>\n

<\/strong>La un\u00edvoca asociaci\u00f3n de los volcanes activos con las zonas de subducci\u00f3n de las grandes placas tect\u00f3nicas permite localizar casi todas las erupciones recientes alrededor del oc\u00e9ano Pac\u00edfico y, sobre todo, en Am\u00e9rica central, Sudam\u00e9rica, Filipinas, Jap\u00f3n y Kamchatka. Una categor\u00eda menos com\u00fan incluye los volcanes asociados a los puntos calientes, donde las placas tect\u00f3nicas se ven atravesadas por flujos magm\u00e1ticos procedentes del manto, a la cual pertenecen los volcanes de Hawai y \u00c1frica central.<\/p>\n

Las erupciones hist\u00f3ricas m\u00e1s conocidas son las Th\u00e9ra, en Grecia (alrededor del 1.500 a. C.), del Vesubio en Italia (79 a. C.) y del Cracatoa (1.883 d. C.) en Indonesia, y el del monte St. Helens en el estado de Washington en 1.980. \u00c9ste \u00faltimo caso es la erupci\u00f3n volc\u00e1nica mejor estudiada hasta la fecha. Se conoce, no solamente el volumen de los dep\u00f3sitos expulsados (0’18 Km3<\/sup>) y de lava (0’5 Km3<\/sup>), sino tambi\u00e9n un detallado desglose de la energ\u00eda relacionada con la erupci\u00f3n.<\/p>\n

Los flujos de calor dominan en el proceso: la energ\u00eda t\u00e9rmica de los productos expulsados, las avalanchas, los chorros de agua, los flujos piropl\u00e1sticos y las nubes de ceniza, dan un total de 1’66 EJ, cerca de veinte veces la energ\u00eda cin\u00e9tica total de la erupci\u00f3n.<\/p>\n

El 18 de mayo de 1.980, el volc\u00e1n del monte St. Helens desarroll\u00f3, durante nueve horas de erupci\u00f3n, una energ\u00eda total de 1’7 EJ, lo que equivale a una potencia media de 52 TW, es decir, unas cinco veces el consumo anual mundial de energ\u00eda en el sector primario en los primeros a\u00f1os noventa. A\u00fan m\u00e1s potentes fueron las de Bezymyannyi, Kamchatka, en 1.956 (3’9 EJ), y la de Sakurajima, Jap\u00f3n, en 1.914 (4’6 EJ). La mayor erupci\u00f3n que tuvo lugar en el siglo XIX fue la del volc\u00e1n Tambora, en 1.815, que liber\u00f3 m\u00e1s de 80 EJ de energ\u00eda (basado en los dep\u00f3sitos de cenizas) que es un orden de magnitud superior a los anteriormente mencionados. Pero incluso la m\u00e1s potente erupci\u00f3n conocida es irrelevante comparada con las sucedieron hace varios vientos de miles de a\u00f1os, y que a su vez, son peque\u00f1as comparadas con las erupciones magm\u00e1ticas m\u00e1s antiguas.<\/p>\n

Entre las cerca de diez calderas j\u00f3venes, enormes cr\u00e1teres formados en las gigantescas erupciones que se produjeron en el \u00faltimo mill\u00f3n de a\u00f1os, est\u00e1n la de Yellowstone (formada hace 600.000 a\u00f1os, con un di\u00e1metro de 70 Km y 1.000 m3<\/sup> de material expulsado, principalmente piedra p\u00f3mez y cenizas), y la de Toba (situada en el noroeste de Sumatra, formada hace 75.000 a\u00f1os, de casi 100 Km de anchura y con m\u00e1s de 2.000 m3<\/sup> de material eyectado).<\/p>\n

Un prolongado periodo de erupciones volc\u00e1nicas que empez\u00f3 hace 66 millones de a\u00f1os – varios cientos de millones de a\u00f1os de cataclismos que lanzaron a la atm\u00f3sfera enormes cantidades de cenizas y produjeron dos millones de Km3<\/sup> de lava, creando la inmensa Decan Traps de la India – parece ser la causa, al menos tan plausible como la colisi\u00f3n de la Tierra con un asteroide, de la masiva extinci\u00f3n que se produjo en la frontera del cret\u00e1cico y el terciario.<\/p>\n

Aunque las erupciones hist\u00f3ricas han supuesto una considerable p\u00e9rdida en vidas humanas (cerca de 250.000 desde 1.700), p\u00e9rdidas materiales enormes y han sido una de las causas m\u00e1s importantes de los cambios clim\u00e1ticos temporales, ninguna de estas consecuencias est\u00e1 claramente correlacionada con la energ\u00eda total liberada en las mismas. Las emisiones t\u00e9rmicas son casi siempre dominantes, de una a tres \u00f3rdenes de magnitud mayores que todos los dem\u00e1s flujos de energ\u00eda, y se dividen en varias clases de flujos diferentes. En algunas erupciones, la mayor parte de la energ\u00eda t\u00e9rmica liberada est\u00e1 asociada con la emisi\u00f3n de nubes de cenizas que se elevan hasta la estratosfera; as\u00ed las cenizas de la erupci\u00f3n del monte St. Helens se elevaron a 20 Km, y otras hasta los 30 Km, e incluso m\u00e1s, con cambios atmosf\u00e9ricos locales y espectaculares puestas de Sol y uno o dos a\u00f1os con temperaturas m\u00e1s bajas de las habituales en algunas regiones. En Nueva Inglaterra, por ejemplo, no hubo verano en 1.816.<\/p>\n

En otras erupciones, la mayor parte de la energ\u00eda t\u00e9rmica es transportada por las corrientes pirocl\u00e1sticas. Estas corrientes se forman por explosi\u00f3n y est\u00e1n compuestas por part\u00edculas volc\u00e1nicas, cuyos tama\u00f1os var\u00edan entre los \u03bcm y varios metros, y gases calientes. Alcanzan temperaturas cercanas a los 1.000\u00ba C, se propagan a velocidades de hasta 300 m\/s y se extienden a distancias de cientos de kil\u00f3metros del lugar de origen.<\/p>\n

En la erupci\u00f3n del monte Pel\u00e9e, isla de Martinica en 1.902, estas nubes incandescentes acabaron con la vida de 28.000 personas. En las erupciones de los volcanes hawaianos, el principal flujo de calor est\u00e1 predominantemente asociado a la emisi\u00f3n de lavas que se desplazan lentamente; as\u00ed, en la erupci\u00f3n del Mauna Loa en 1.950, con una energ\u00eda liberada de magnitud parecida a la del monte St. Helens, no se produjeron desplazamientos de lodos, avalanchas ni nubes de cenizas.<\/p>\n

Siendo espectaculares y a veces devastadoras, las erupciones volc\u00e1nicas representan una fracci\u00f3n muy peque\u00f1a de la energ\u00eda t\u00e9rmica que mueve la geotect\u00f3nica terrestre. Suponiendo que en total aflora 1 Km3<\/sup>\/a\u00f1o de lava continental y que las erupciones oce\u00e1nicas contribuyen con otros 4 Km3<\/sup>\/a\u00f1o, el calor global perdido anualmente est\u00e1 cerca de los 800 GW, lo cual representa solamente el 2 por ciento del flujo geot\u00e9rmico terrestre global. La grandiosidad de estos fen\u00f3menos est\u00e1 enmascarada en \u00e1mbitos de l\u00edmites regionales, que a nivel global son casi insignificantes.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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