resultat d'un alliberament brusc d'energia a l'escorça terrestre que crea ones sísmiques From Wikipedia, the free encyclopedia
Un terratrèmol, sisme (del grec σεισμός, sismós, 'tremolor') o, simplement, tremolor de terra (en algunes zones es considera que un sisme és un terratrèmol de menor magnitud), és el resultat de l'alliberament brusc d'energia acumulada pels desplaçaments i les friccions de les diferents plaques de l'escorça terrestre (fenòmens reagrupats sota el nom de plaques tectòniques). Els més estranys són els sismes deguts a l'activitat volcànica o d'origen artificial (explosions per exemple). Es produeixen nombrosos sismes cada dia, però la majoria no són sentits pels éssers humans. Aproximadament cent mil sismes són gravats anualment sobre el planeta. Els més poderosos d'ells compten entre les catàstrofes naturals més destructores.
 |
Aquest article tracta sobre el fenomen sismològic. Si cerqueu la pel·lícula de 1974, vegeu «Terratrèmol (pel·lícula)». |
La ciència que estudia aquests fenòmens és la sismologia, i l'aparell de mesura electrònica el sismòmetre, el qual disposa d'un rellotge precís i enregistra els moviments tant en amplitud i fase com en freqüència per identificar magnituds, distàncies de l'epicentre i tipus d'ona. Antigament es feia servir un l'instrument d'estudi gràfic anomenat sismògraf.
Els terratrèmols de més magnitud solen anar acompanyats d'altres de secundaris (però no necessàriament menys destructius) que segueixen el xoc principal i que reben el nom de rèpliques. Quan diversos esdeveniments ocorren simultàniament, o gairebé, poden haver estat induïts pel terratrèmol inicial en provocar altres fractures de la roca que ja era a prop del punt crític de la ruptura. L'origen del terratrèmol se situa generalment en una zona a l'interior de l'escorça terrestre, que en el cas dels terratrèmols més devastadors pot tenir una extensió de l'ordre d'un miler de quilòmetres, però generalment és possible determinar un punt precís com a origen de les ones sísmiques. Aquest punt es denomina hipocentre i és on s'origina el moviment d'una fractura preexistent (falla) o d'una nova fractura. La projecció vertical de l'hipocentre sobre la superfície de la Terra és el lloc que anomenem epicentre i és el punt on solen produir-se els danys més importants.
Un terratrèmol és una sotragada més o menys violenta del sòl que pot tenir tres orígens: ruptura d'una falla o d'un segment de falla (sismes tectònics); intrusió i desflamejat d'un magma (sismes volcànics); explosió, esfondrament d'una cavitat (sisme d'origen natural o deguts a l'activitat humana). A la pràctica es classifiquen els sismes en tres categories segons els fenòmens que els ha engendrat:
Els terratrèmols engendren de vegades tsunamis, la potència destructora dels quals amenaça una part creixent de la humanitat, instal·lada a les ribes del mar. També poden amenaçar les instal·lacions petrolieres i relatives al gas extraterritorials i dispersar les descàrregues submarines que contenen deixalles tòxiques, deixalles nuclears i municions immerses. S'intenta preveure'ls, per tal de protegir-se'n, amb l'ajuda d'una xarxa mundial d'alerta, que s'estableix a Indonèsia i Àsia del Sud, sobretot.
En certs casos, els sismes provoquen la liqüefacció del sòl: un sòl tou i ric en aigua perdrà la seva cohesió sota l'efecte d'una sotragada.
Magnitud i intensitat són dos conceptes diferents que no han de ser confosos, malgrat que els mitjans de comunicació acostumin a utilitzar-los com a sinònims. La magnitud d'un terratrèmol es refereix a un valor numèric que quantifica l'estimació de l'energia alliberada. La intensitat descriu els efectes del terratrèmol en funció del punt d'observació.
| Magnitud | TNT equivalent | Freqüència |
|---|---|---|
| 0 | 1 quilogram | uns 8.000 per dia |
| 1 | 31,6 quilograms | |
| 1,5 | 178 quilograms | |
| 2 | 1 tona | uns 1.000 per dia |
| 2,5 | 5,6 tones | |
| 3 | 31,6 tones | uns 130 per dia |
| 3,5 | 178 tones | |
| 4 | 1.000 tones | uns 15 per dia |
| 4,5 | 5.600 tones | |
| 5 | 31.600 tones | 2-3 per dia |
| 5,5 | 178.000 tones | |
| 6 | 1 milió de tones | 120 per any |
| 6,5 | 5,6 milions de tones | |
| 7 | 31,6 milions de tones | 18 per any |
| 7,5 | 178 milions de tones | |
| 8 | 1.000 milions de tones | 1 per any |
| 8,5 | 5.600 milions de tones | |
| 9 | 31.600 milions de tones | 1 cada 20 anys |
| 10 | 100000 milions de tones | desconegut |
La potència d'un terratrèmol pot ser quantificada per la seva magnitud, aquest concepte va ser introduït el 1935 pel sismòleg Charles Francis Richter. La magnitud es calcula a partir dels diferents tipus d'ones sísmiques tenint en compte paràmetres com la distància a l'epicentre, la profunditat de l'hipocentre, la freqüència del senyal, el tipus de sismògraf utilitzat, etc. Basant-se en aquest càlcul de caràcter logarítmic, quan l'amplitud del moviment o l'energia alliberada pel sisme varien d'un factor 10, la magnitud canvia d'una unitat. Així, un sisme de magnitud 7 serà deu vegades més fort que un esdeveniment de magnitud 6, cent vegades més fort que un de magnitud 5. Tanmateix els científics van abandonar aviat la idea de Richter de la proporcionalitat amb l'energia, i s'utilitzen escales diferents en funció del tipus de terratrèmol.[3]
La magnitud, sovint dita magnitud sobre l'escala de Richter, el terme més conegut pel gran públic, és generalment calculada a partir de l'amplitud o de la duració del senyal gravat per un sismògraf. Diversos valors poden així ésser calculats (Magnitud local ML, de duració MD, de les ones de superfícies MS, de les ones internes MB).[3] Però aquests diferents valors, només són fiables dintre de certs intervals i no són massa fiables en el cas dels terratrèmols molt intensos. A partir de l'estudi del terratrèmol de San Francisco del 1906 H.F. Reid va proposar mecanisme per explicar la generació d'un terratrèmol conegut com a rebot elàstic,[3][4] segons aquest concepte un terratrèmol és una dislocació de material a la que un costat es desplaça respecte de l'altre.[5] Es pot demostrar que el sistema de forces equivalent d'una dislocació de cisallament és un doble parell de forces sense moment resultant que es pot caracteritzar pel moment d'un dels parells de forces.[3] Els sismòlegs prefereixen aquesta magnitud de moment sísmic (notada MW) que està relacionada directament amb l'energia alliberada pel sisme, en estar directament relacionat amb els paràmetres del trencament i a més aquests paràmetres es poden deduir a partir dels sismogrames.[6]
A causa de les limitacions esmentades de les escales de magnitud el 1977 es va introduir una nova escala per representar la mida dels terratrèmols, coneguda com a escala de magnitud de moment[7] (MW) i creada per Thomas C. Hanks i Hiroo Kanamori. El moment sísmic dona l'estimació més fiable de la magnitud d'un sisme, en particular per als més grans. Això és així perquè aquest concepte es deriva del que a la física es coneix com a parell de forces i dona una idea de la magnitud física del terratrèmol, la mida de la ruptura de la falla i del desplaçament que l'acompanya, i l'energia alliberada.
La magnitud d'un sisme no ha de ser confosa amb la intensitat macrosísmica que es funda en l'observació dels efectes i de les conseqüències del sisme en un lloc donat: vibració de les finestres, moltes persones que senten les sotragades, amplitud dels danys, etc. Les escales d'intensitat impliquen graus anotats en nombres romans, de I a XII per a les escales més conegudes (mercalli, MSK o EMS). Entre les diferents escales, es pot citar:
Les relacions entre magnitud i intensitat són complexes. La intensitat depèn del lloc d'observació dels efectes. Disminueix generalment quan un s'allunya de l'epicentre basant-se en l'atenuació introduïda pel mitjà geologia travessat per les ones sísmiques, però eventuals efectes d'indret (eco, amplificació local, per exemple) poden pertorbar aquesta llei mitjana de decreixement.
| Descripció | Magnitud Richter | Efectes del terratrèmol |
|---|---|---|
| Micro | Menys de 2,0 | Microterratrèmols, no es noten. |
| Molt petit | 2,0-2,9 | Normalment no es noten però es registren. |
| Petit | 3,0-3,9 | Normalment es nota però no acostuma a causar danys. |
| Lleuger | 4,0-4,9 | Els objectes es mouen perceptiblement, sorolls repetitius. Improbable que hi hagi grans destrosses. |
| Moderat | 5,0-5,9 | Pot causar grans destrosses a edificis mal construïts. A edificis ben construïts, com a màxim petits danys. |
| Fort | 6,0-6,9 | Pot ser destructiu fins a 160 km en àrees poblades. |
| Molt fort | 7,0-7,9 | Pot produir grans destrosses a grans extensions. |
| Gran | 8,0 o superior | Pot produir moltes destrosses a zones allunyades centenars de quilòmetres. |
Les ones sísmiques són les ones que es propaguen per l'interior de la Terra transportant l'energia dels terratrèmols. Aquestes ones, de tipus elàstic, viatgen en totes les direccions des del punt originari del terratrèmol i s'acostumen a classificar en quatre tipus principals englobats en dos grans grups:
Les ones internes o de volum es propaguen per l'interior de la Terra, la seva velocitat depèn del material que travessen i, de manera general, augmenta amb la fondària en tant que el material esdevé més dens. Entre les ones internes es distingeixen: Les ones P o primàries i les ones S o secundàries.
Les ones superficials són anàlogues, ja que es propaguen a l'aigua i es desplacen just a sota de la superfície de la terra. Es creen com a resultat de la intersecció entre les ones internes (P i S) amb una superfície de discontinuïtat física, la més estudiada que és la zona de separació entre l'escorça i l'atmosfera terrestre. Aquestes ones es propaguen al llarg de la superfície i la seva energia decau exponencialment amb la profunditat. Cal assenyalar que a l'hipocentre d'un terratrèmol només es generen ones P i S. Són molt més lentes que les ones internes però la seva amplitud és força més gran i la seva capacitat destructiva també, habitualment són aquestes ones de superfície les que produeixen els efectes més destructius dels sismes. Se'n diferencien dos tipus: les ones Rayleigh i les ones Love.
Les falles són fractures de les roques amb desplaçament o dislocació d'un bloc respecte d'un altre. Normalment aquestes fractures van acompanyades de terratrèmols de diferent intensitat. N'hi ha tres tipus: directa, inversa i d'esquinçament.
La falla directa es forma per l'acció d'esforços distensius. Els llavis de falla llisquen per allunyament de blocs. La falla inversa es forma per l'acció d'esforços compressius. Un llavi de falla s'aixeca damunt l'altre i finalment la falla d'esquinçament es forma per esforços de cisalla. El desplaçament dels llavis de falla és horitzontal.
Terratrèmols havent fet més de 15.000 víctimes, segons les estimacions de les autoritats locals (la notació implica respectivament el lloc, el país, la data, la magnitud notada M i el nombre d'ésser humans morts):
L'antic mètode xinès consistia en un gerro de bronze implicant vuit dracs sobre el perímetre. Una bola era col·locada a la cara de cadascun d'ells, llesta per caure. Quan un sisme tenia lloc (a proximitat relativa), el gerro de bronze tremolava i dues boles queien, apuntant una cap a l'epicentre, l'altre apuntant al contrari. L'emperador xinès -no podent saber quin costat era el bo- enviava tropes en les dues direccions per tal que ajudessin a organitzar els socors i a mantenir l'ordre després de la catàstrofe.
La localització de l'epicentre per mitjans moderns es fa amb l'ajuda de diverses estacions sísmiques (3 com a mínim), i un càlcul tridimensional. Els captadors moderns permeten detectar esdeveniments molt sensibles, tals com una explosió nuclear.
Es poden distingir tres tipus de previsions: la previsió a llarg termini (sobre diversos anys), a mitjà termini (sobre diversos mesos), i a curt termini (inferior a alguns dies).
Les previsions a llarg termini descansen sobre una anàlisi estadística de les falles catalogades. Permeten definir normes per a la construcció d'edificis. De manera general, com més hi ha temps entre dos sismes, més el segon és proper i serà més poderós. Certes falles tals com la de Sant Andres a Califòrnia han estat objecte d'estudis estadístics importants havent permès predir el sisme de Santa Cruz el 1989. Sismes importants són així esperats a Califòrnia o al Japó.
Les previsions a mitjà termini són més interessants per a la població. Les investigacions són en curs per validar certes eines, com el reconeixement de formes.
Les previsions a curt termini es basen en observacions molt precises dels terrenys a risc. Els mitjans de detecció poden tenir un cost important i resultats no garantits, a conseqüència de la gran heterogeneïtat dels signes precursors d'un sisme, fins i tot la seva absència en sismes tanmateix de gran amplitud, tals com TangShan o Michoacan, que havia estat previst a mitjà termini però no a curt termini. A més els governs tenen necessitat d'informacions certificades per evacuar una població dels indrets sospitats. Grècia estudia sobretot la fiabilitat del mètode FURGÓ, que funciona per gravacions de variacions dels corrents electrotel·lúrics. Aquest mètode, encara que fortament discutit en el mitjà científic, sembla haver detectat 5 sismes majors amb uns quants dies d'anticipació. Els Estats Units utilitzen eines de gran sensibilitat al voltant dels punts estadísticament sensibles (com Parkfield a Califòrnia): vibradors sísmics utilitzats d'exploració petroliera, extensòmetres a fil d'invar, geodimetres en làser, xarxa d'anivellament d'alta precisió, magnetòmetres, anàlisi dels pous... Al Japó s'estudien els moviments de l'escorça terrestre per GPS i per interferometria (VLBI), mètodes dits de geodèsia espacial. A Sud-àfrica, les gravacions es fan als passadissos de mines d'or, a 2 km de profunditat. A la Xina es basa en estudis pluridisciplinaris, com la geologia, la prospecció geofísica o l'experimentació en laboratori.
A la mitologia nòrdica, els terratrèmols s'expliquen com la violenta lluita del déu Loki. Quan Loki, Déu de l'entremaliadura i la lluita, va assassinar Balder, déu de la bellesa i la llum, va ser castigat a estar lligat en una cova amb una serp verinosa col·locada damunt del seu cap que degota verí. L'esposa de Loki Sigyn estava al seu costat amb un plat per a prendre el verí, però cada vegada que havia de buidar el recipient, el seu contingut queia a la cara de Loki, que l'obligava a sacsejar el seu cap, colpejant-se i provocant que la terra tremoli.[10]
A la mitologia grega, Posidó va ser la causa i el déu dels terratrèmols. Quan estava de mal humor, colpejava el terra amb un trident, causant terratrèmols i altres calamitats. També va utilitzar els terratrèmols per castigar i atemorir la gent com a venjança.[11]
En mitologia japonesa, el Namazu (鲶) és un gegant bagra, que causa els terratrèmols. Namazu viu al fang sota terra, i està custodiat pel déu Kashima que restringeix el peix amb una pedra. Quan Kashima abaixà la guàrdia, Namazu feia destrosses, causant violents terratrèmols.
A la cultura popular moderna, la representació dels terratrèmols està determinada per la memòria de les grans ciutats devastades, com el gran Terratrèmol de Hanshin de 1995 o San Francisco el 1906.[12] terratrèmols de ficció tendeixen a atacar de sobte i sense previ avís.[12] Per això, les històries sobre els terratrèmols en general comencen amb el desastre i se centren en les seves conseqüències immediates, com a un passeig curt d'estiu (1972), Una arruga a la pell (1968) o Terratrèmol a Nova York (1998).[12] Un exemple notable és la novel·la clàssica de Heinrich von Kleist, El Terratrèmol a Xile, que descriu la destrucció de Santiago el 1647. La col·lecció d'històries curtes de ficció Després del Terratrèmol de Haruki Murakami, que descriu les conseqüències del terratrèmol de Kobe de 1995.
El terratrèmol més popular a la ficció és l'hipotètic "Big One" que s'espera algun dia a la falla de San Andrés de Califòrnia, com es mostra a les novel·les Richter 10 (1996) i Adéu Califòrnia (1977) entre altres obres.[12] Jacob M. Appel és la història d'una antologia molt curta, Sismologia comparada, conta com un estafador convenç a una dona gran que un terratrèmol apocalíptic és imminent.[13] A navegació d'esbarjo a la badia Lituya, una de les històries de Jim Shepard, el "Big One" porta a un tsunami encara més devastador.
A la pel·lícula 2012 (2009), les flamarades solars (geològicament inversemblant) que afecten el nucli de la Terra provoquen una desestabilització massiva de les capes de l'escorça terrestre. Aquesta destrucció creada a tot el planeta amb els terratrèmols i els tsunamis, els previstos pels Maies la cultura i el mite s'assenyalava al calendari mesoamericà cap al 2012.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
