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Sismicidad

Capítulo II. El medio natural

Los seísmos, sismos o más comúnmente conocidos como terremotos, son sacudidas que se producen en la litosfera, como consecuencia de una liberación de energía que tiene lugar a una profundidad generalmente inferior a 400 km. Estos fenómenos geológicos ponen de manifiesto que nuestro planeta Tierra no está frío en su interior, sino que experimenta un dinamismo, aunque tal muestra de “vitalidad” ocasione efectos no deseados a sus pobladores, tales como enormes daños en sus bienes o incluso la pérdida de sus propias vidas.

No se puede, hasta ahora, predecir los terremotos temporalmente; pero sí es posible intuir dónde se pueden producir espacialmente, ya que existen unas zonas sismotectónicas más vulnerables a ellos; por tanto sí que se pueden prevenir y en ese sentido hay que guardar las normas constructivas adecuadas, con el fin de conseguir que sus efectos catastróficos sean lo más aminorados posibles.

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FIGURA 13. COSTA DE TERREROS (ALMERÍA), EN SU LÍMITE CON LA REGIÓN DE MURCIA, QUE SUFRE HUNDIMIENTOS. FOTO T. RODRÍGUEZ ESTRELLA.

FIGURA 13. COSTA DE TERREROS (ALMERÍA), EN SU LÍMITE CON LA REGIÓN DE MURCIA, QUE SUFRE HUNDIMIENTOS. FOTO T. RODRÍGUEZ ESTRELLA.

FIGURA 14. MAPA DE PELIGROSIDAD SÍSMICA (IBARGÜEN Y RODRÍGUEZ ESTRELLA, 1996)

FIGURA    14. MAPA DE PELIGROSIDAD SÍSMICA (IBARGÜEN Y RODRÍGUEZ ESTRELLA, 1996)

Riesgo sísmico

En sentido amplio, el riesgo sísmico es el coste total esperable, en un entorno determinado y durante un periodo de tiempo concreto, de los perjuicios socio-económicos debidos a la ocurrencia de terremotos con epicentro situado dentro o fuera del entorno. Ha sido definido por la UNESCO como la suma de productos de tres factores:

RIESGO = PELIGROSIDAD + VULNERABILIDAD + VALOR ECONOMICO

Para calcular el riesgo (risk), la suma debe extenderse a todos los elementos sujetos y a todas las intensidades (o rangos) que puedan causar menoscabo. En un cálculo del riesgo sísmico relativo al sureste de España (Ibargüen, 1983) resultaron los siguientes valores de intensidad (supuesta magnitud continua) para un período de retorno de 500 años: Almería 8,7; Murcia 7,4; Alicante 6,4 y Valencia 5,7. Frente a esta tendencia se encuentran máximos locales como los siguientes: Lorquí 7,6; Torrevieja 8,5; Yecla 6,8; Alcoy 7,1 y Alcira 7,2.

En las Béticas, y particularmente en el entorno de Murcia, magnitudes pequeñas o moderadas pueden dar lugar a intensidades medias o altas de cierta importancia. El análisis de los terremotos ocurridos en la Región de Murcia, desde 1829 (Torrevieja), conduce a la relación M = 0,68 x Io - 0,26, más desfavorable en intensidades medias que la calculada por Costa y Oliveira (1991) para la región continental Ibero-Mogrebí M = 0,325 x Io + 2,302 y más aún que la fórmula clásica de Gutemberg y Richter M = 2/3 x Io + 1,3.

Las causas hay que buscarlas en la escasa profundidad de los sucesos, el pobre factor de calidad (Canas et al., 1989) y la proliferación de núcleos urbanos emplazados sobre sedimentos recientes en cuencas neógenas, en la traza de fallas activas o en el encruzamiento de éstas. Las peculiaridades locales de suelo, topografía, tectónica y nivel freático se traducen, como es obvio, en desviaciones respecto a la ley anterior y quedan reflejadas en los mapas de isosistas. Son notorios los casos de Abanilla y Cieza, donde las intensidades son respectivamente mayores y menores que las esperables (Ibargüen, 1988).

Peligrosidad sísmica

La sismicidad nos va a permitir definir dos conceptos básicos para el cálculo posterior de la peligrosidad: fuentes sismogenéticas y leyes de atenuación. Una fuente sismogenética se define como una zona sísmica y geotectónica homogénea. Las leyes de atenuación son expresiones que rigen el comportamiento de la intensidad (o aceleración) con la distancia epicentral. En general una misma zona o fuente sismogenética tiene su propia ley de atenuación.

La peligrosidad sísmica es un concepto basado en la probabilidad de presentación, durante un cierto periodo de tiempo, de una cierta aceleración o intensidad en un lugar determinado. El conocimiento de la peligrosidad exige, pues, la determinación previa de la sismicidad y de las leyes que rigen su comportamiento. La peligrosidad, tal y como se ha definido, no se ocupa de los daños que puede producir un terremoto en una deter- minada estructura; eso lo hace el riesgo sísmico.

Para la obtención de la peligrosidad sísmica existen dos métodos de cálculo: el método determinista y el método probabilista. Ambos métodos van a exigir que la sismicidad sea un proceso estacionario; es decir, los parámetros que miden la sismicidad deben ser invariables en el tiempo.

Los métodos deterministas están basados en la hipótesis de que la sismicidad futura será igual que la pasada. Al considerar zonas sismogenéticas, se establecen que los sismos pueden suceder en cualquier punto de la fuente; por ello, los terremotos ocurridos en ella se sitúan en el punto más cercano al emplazamiento donde queremos calcular la peligrosidad y aplicamos entonces su ley de atenua- ción, obteniendo así el valor en dicho emplazamiento. De todos los valores que se alcancen en el emplazamiento se elige el máximo. Este método presenta ciertos inconvenientes. Uno de ellos es que, debido a la propia hipótesis de partida, debemos conocer la historia sísmica completa, circunstancia que no sucede, pues los catálogos sísmicos no son completos y sólo conocemos algunos cientos de años y no de forma homogénea. Este problema se plantea en algunos países, donde la sismicidad catalogada apenas abarca 200 años. Otro inconveniente es que se aplica el mismo nivel de riesgo a todas las estructuras, sin hacer distinción, por ejemplo, entre una vivienda y una presa.

 

A partir del conocimiento de la sismicidad pasada, los métodos probabilistas permiten establecer leyes estadísticas que rigen los fenómenos sísmicos de una zona. Estos métodos obtienen la probabilidad de distintos niveles de intensidad en un lugar determinado y para un período de tiempo dado.

Como ventajas de los métodos probabilistas, la más importante es la de poder seleccionar el nivel más adecuado a cada estructura. Presenta el inconveniente del tamaño de la muestra, limitada a la extensión del catálogo sísmico, al intentar extrapolar datos de un intervalo pequeño a grandes períodos de retorno.

Factores de amplificacion

Ciertas características del terreno contribuyen a amplificar los efectos de un seísmo. En el caso de la Región de Murcia se han considerado los siguientes factores incrementadores: litología, estructuras, topografía, profundidad del agua subterránea y zonas sismotectónicas.

Con vibración mínima están las rocas duras compactas, tales como: calizas, dolomías, conglomerados, are- niscas y rocas volcánicas. Se sitúan en las zonas de montaña.

Tienen vibración levemente incrementada las rocas semiduras compactas (margocalizas, esquistos y alternancias litológicas en general) y las rocas blandas compactas (margas, arcillas, limos y yesos). Las primeras están representadas en los pies de las montañas y las segundas en las grandes cuencas postectónicas y en los afloramientos triásicos.

Al grado de vibración incremen- tada, pertenecen:

- Las rocas blandas no compactas, como las gravas y arenas (se localizan en afloramientos cuaternarios, especialmente los aluviales.

- Rocas permeables, duras o blandas, con nivel piezométrico a profundidad inferior a 10 m. Se ha podido comprobar en suelos blandos arenosos y en zonas en que el nivel piezométrico de las aguas subterráneas esta próximo a la superficie, que los daños en las construcciones son más importantes. Es el caso de las Vegas del Segura.

- Zonas con pendientes topográficas superiores al 65%. Se ha comprobado que la aceleración máxima del terreno en un punto cercano al valle se amplifica hasta en un 50% respecto a un sitio de terreno plano y en el propio borde del valle la amplificación es del doble respecto al punto de referencia: en el fondo del valle se registra más bien un efecto atenuador y una disminución de la aceleración máxima de un 65% (Sauter, F.,1989). Este factor tiene una importancia relativa en la Región de Murcia, ya que no existen grandes relieves y las pendientes acusadas se circunscriben a áreas escarpadas.

Mapa de peligrosidad sísmica

En el mapa de peligrosidad sísmica de la Región de Murcia(Ibargüen y Rodríguez Estrella, 1996), se eligió la variable que figura en la actual Norma de Construcción Sismorresistente, con- cretamente la aceleración sísmica básica expresada en fracción de gravedad (figura 14). Se define como un valor característico de la aceleración horizontal de la superficie del terreno, correspondiente a un periodo de re- torno de 500 años. Su relación con la intensidad es:

log 10 a b = 0,301 x I 500 - 3,223

Para la elaboración de dicho mapa se tomó como referencia el mapa de macrozonación a pequeña escala y alcance nacional elaborado por Martín (1992).

La ley exponencial de Gutenberg-Richter, tanto en su forma original frecuencia-magnitud, como en su generalización a frecuencia-intensidad, constituye una buena aproximación en espacios extensos, pero no es apropiada cuando se aplica individualmente a fallas concretas, en trabajos a mayor escala (Schwartz y Coppersmith, 1986); así lo demuestran estudios geológicos recientes en fallas del Cuaternario tardío. Por otro lado, las mediciones geodésicas realizadas en los últimos años indican que existen secciones de fallas activas donde el deslizamiento es prácticamente continuo y de carácter asísmico (Sylvester, 1986).

La peligrosidad es máxima a lo largo de la línea sismotectónica que une Lorca con Murcia (FIGURA 14), particularmente a lo largo del río Segura debido a la confluencia de varios factores desfavorables: presencia de fallas activas, suelo de sedimentos recientes, alto nivel freático y proximidad a comarcas de alto riesgo sísmico.

El futuro sísmico de la Región de Murcia

Abunda ya la impresión general entre los sismólogos españoles (Ibargüen y Rodríguez Estrella 1996) de que existe un "retraso en la liberación de deformación elástica", por lo que las próximas décadas pueden ser más sísmicas que las pasadas recientes. El grueso de la energía se disipa en nuestro país mediante terremotos de magnitud 6,5-7 que dan lugar a intensidad máximo de IX y excepcionalmente de X. El último de tales sucesos ocurrió en Arenas del Rey (Granada) el 25 de diciembre de 1884, por lo que el intervalo de tiempo trascurrido es superior a la media, que en cualquier caso es muy irregular. Durante los últimos 6 siglos se han presentado agrupaciones de 2 a 4 sucesos ocurridos en 2-3 décadas separadas por intervalos de 5-14 décadas de menor sismicidad.

En el Sureste Ibérico, y según un estudio de estadística puntual realizado por Ibargüen (1983), se observa que existen épocas de actividad con presentación de varios sucesos, separados por intervalos de relativo silencio sísmico; este autor preconizó, en 1983, que a finales del siglo XX se iniciaría una época de actividad y así ocurrió, pues concretamente la sismicidad se inició en 1994 en las Torres de Cotillas con magnitud 4,1, siguió en Ramonete en 1996, con 4,5 y culminó en 1999, en Mula, con 5. En el siglo XXI, la actividad ha continuado incluso con mayor frecuencia, pues con intervalo de tan solo 3 años ya ha habido dos terremotos de magnitud 4,6 y 4,8.

La tasa de movimiento horizontal en la Falla de Alhama de Murcia es del orden de 1m m/año, mientras que la tasa de elevación de la Sierra de la Tercia, debido a la componente inversa en la misma falla, es de 0,2-0,3 mm/a (Martínez Díaz y Hernández Enrile, 1992). Los períodos de retornos para rupturas principales, que se deducen de criterios geológicos, son de algunos miles de años. Según la modelización de las fallas ciegas que dan lugar a pliegues en el Bajo Segura, efectuada en la Universidad de Montpellier por Toboada, Bousquet y Philip (1993), el período de retorno para un terremoto como el de 1829 en Torrevieja estaría comprendido entre 1000 y 2000 años. Los períodos de retorno para altas intensidades deducidas de ajustes estadísticos son también del orden de algunos miles de años; dado que la muestra de sismicidad histórica disponible comprende solo 600 años, los resultados presentan una alta incertidumbre que podría atenuarse mediante la investigación paleosísmica.

El equipo de Montpellier compara sus resultados con los obtenidos por otros métodos para la falla de Asnam (Argelia), situada en un contexto sismotectónico similar. Según estudios paleosísmicos, el período de retorno para un terremoto de magnitud 7,3 es allí de 2000 años; la tasa de movimiento, calculada mediante observaciones de campo y trincheras, se estima comprendida entre 0,5 y 1,5 mm/a. Los períodos de retorno en el Bajo Segura pueden ser menores, ya que corresponden a magnitudes inferiores.

Si se compara la intensidad y el área de destrucción en el terremoto de 1829 de Torrevieja, que se encuentra ubicado en un corredor compresivo de falla inversa, con los sufridos en Lorca en 1674, que se encuentran situados en un corredor de desgarre, se deduce que en este último la peligrosidad es menor, a pesar de que los dos seísmos debieron ser de magnitudes muy similares. Ello es debido al desarrollo vertical en la fallas de desgarre frente al desarrollo horizontal de las fallas inversas.

Si se observa la traza del cabalgamiento de Carrascoy-Bajo Segura se ve que existen dos segmentos: uno occidental, el de Carrascoy, de dirección N 60 E (que ha sido estudiado por Rodríguez Estrella, H. Enrile e Ibargüen, 1999) y otro oriental, de dirección casi O-E (que fue estudiado por Montenat, 1973). Se sabe con certeza que en 1829 se deslizó el segmento oriental, con el terremoto de intensidad X; pues bien, José Ibargüen hace la siguiente consideración lógica: "si el terremoto que se produjo en 1048, también de intensidad X, se localizó efectivamente entre Murcia y Orihuela, habría correspondido al deslizamiento del sector occidental y puesto que de esto hace ya 958 años y si consideramos un retorno de 1000 años, hacia el año 2048 podría suceder otro terremoto de gran intensidad, que afectaría muy directamente a la ciudad de Murcia. Pero esto no se puede saber con exactitud, pues estamos hablando en un lenguaje estadístico (de medias).

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