Seguro que habéis escuchado la noticia: en la madrugada del sábado al domingo, un terremoto de magnitud 6.1 sacudió el norte de California, en Estados Unidos. Los expertos lo han calificado como el peor desde 1989, dejando tras sí 172 heridos de diversa consideración y multitud de daños materiales. Tras él, numerosas réplicas hicieron que cundiera el pánico en numerosos puntos del estado, que ha llegado a decretar el estado de emergencia.
Curiosamente, y antes de que el suelo comenzara a temblar, un grupo de científicos recibió una alerta en sus pantallas que les avisaba del inminente terremoto, así como de la intensidad esperada. Esto es posible al sistema de detección temprana de terremotos que está activado, en modo experimental, en California, pero que también utilizan otros países de forma más avanzada. ¿Cómo funcionan estos detectores?.
¿Qué es un terremoto?
Para entender los sistemas de detección, antes hay que conocer un poco en profundidad qué es un terremoto y qué procesos tienen lugar cuando se produce uno. A grandes rasgos, la corteza terrestre se divide en placas tectónicas y es precisamente en los bordes de esas placas, cuando una choca con otra, donde se originan estos temblores. El punto de origen es conocido como hipocentro mientras que el punto de la superficie justo encima del hipocentro se conoce como epicentro.
Una vez se produce el terremoto, el movimiento sísmico se propaga a través de ondas y, en función de sus características y de lo que atraviesan, hay distintos tipos. Las Ondas longitudinales o P son las que primero se propagan, ya que viajan a una velocidad de hasta 13 km/s. Son las primeras que se detectan y, al circular por el interior de la tierra, no son realmente peligrosas. Después llegan las Ondas transversales o S, más lentas y que únicamente atraviesan sólidos. Finalmente las ondas superficiales, que tienen lugar como consecuencia de la acción de las P y de las S sobre la superficie terrestre. Son las más lentas y también las más peligrosas.
Los sismógrafos son aparatos que miden precisamente estas variaciones. A continuación os dejamos un ejemplo de lo que mediría un sismógrafo cuando se produce un terremoto. Si os fijáis, primero llegan las ondas P, luego las ondas S y finalmente las ondas de superficie, que son las que de verdad sentimos nosotros en nuestras casas. El tiempo que pasa entre la llegada de las distintas ondas es tan sólo de segundos.
Lo que podéis ver sobre estas líneas es la alerta que hasta 150 personas recibieron diez segundos antes de que se comenzará a sentir el terremoto de este fin de semana. Se trata ShakeAlert, un sistema de detección de terremotos diseñado por la Universidad de Berkeley que por ahora es privado y está en fase de pruebas. La idea, según los responsables de este laboratorio, es que pronto esté a disposición de todos y que los ciudadanos puedan recibir, por ejemplo, alertas en su teléfono cada vez que se va a producir un temblor de estas características.
Pero ¿cómo funciona un sistema de detección temprana de terremotos? Como explicamos, cuando se produce un terremoto, desde el epicentro del mismo viajan dos tipos de ondas: las ondas P y las ondas S. Juntas dan lugar a las ondas superficiales, las peligrosas. Una red de sensores distribuidos por todo el territorio a cubrir son capaces de detectar las ondas P, que son las más inofensivas, y emiten una alerta al centro de control centralizado. Desde el centro de control se procesa la alerta y se envía a los usuarios antes incluso de que lleguen las ondas S.
Fig. 2: Red de sensores distribuidos que emiten una alerta al centro de control desentralizado
Volviendo a la gráfica del sismógrafo de la que hablábamos antes, desde que llega la onda P hasta que comienzan las de superficie pasan 20 segundos. ¿Por qué no utilizar entonces un único sensor? Desde ShakeAlert lo explican: el depender de un único dispositivo puede dar lugar a falsos positivos, poca exactitud y, además, no se puede seguir la evolución del terremoto. Por eso ShakeAlert cuenta con más de 400 sensores y su objetivo es desplegar todavía más.
El tiempo de antelación con el que se detecta un terremoto depende de varios factores. Uno de los principales es la distancia del lugar al epicentro del mismo. Si se está muy cerca, no dará tiempo a recibir una alerta. Si se está muy lejos, los efectos del terremoto serán muy leves y no tendría mucha utilidad. La clave es conseguir que, en esa zona intermedia donde se van a producir daños, el aviso llegue con suficiente tiempo. Cuantos más sensores se desplieguen, mejor, ya que antes llegarían las ondas de epicentros cercanos y más rápido se podría dar la alerta.
¿Y todo esto por un simple aviso con tan poco margen como son los diez segundos que comentábamos? Sí. Esos diez segundos, que como ya hemos visto es un tiempo variable, pueden ser cruciales para que la gente se ponga a cubierto. Además, el propio sistema avisa de la intensidad que se espera que el terremoto tenga, lo que puede ser muy útil para decidir qué medidas tomar para estar lo más preparados posibles antes de que el terremoto comience a hacer efecto.
ShakeAlert, el sistema en pruebas en California, palidece frente al más avanzado del momento: el que Japón implementó en 2006 y que funciona con más de 4.235 sismómetros instalados por todo el país. No sólo eso, sino que el sistema está preparado para alertar a toda la población. Las principales operadoras envían un mensaje cada vez que se produce un aviso de terremoto y las cadenas de televisión muestran la alerta en sus pantallas. Otros países como Mexico, Turquía, Taiwan y Rumanía tienen una infraestructura similar aunque a menor escala.
Fig. 3: Sensores sísmicos en California (izquierda) vs. sensores sísmicos en Japón (derecha)
¿El desafío? Conseguir más antelación
Con diez segundos, una persona puede ponerse a cubierto, pero es difícil llegar a hacer algo más. ¿Y si se tuviera más margen? Con 40 o 50 segundos se podrían parar trenes, vaciar ascensores, cerrar túneles, cerrar las válvulas de sistemas de transporte de gas y un sinfín de acciones más que conseguirían reducir los daños y los heridos debido a estos desastres naturales. Y en California lo saben, pero necesitan fondos: unos 80 millones de dólares al menos para empezar y 15 millones de dólares al año de mantenimiento.
Shake Alert, el sistema que consiguió predecir el terremoto de este fin de semana, lleva funcionando en pruebas desde 2012. Desde ese mismo año llevan también pidiendo ayuda a las autoridades para poder refinar el sistema e instalar más sensores, pudiendo así conseguir más antelación. También tienen que desarrollar un sistema de avisos para la población general y educar a los habitantes a cómo responder ante una alerta de estas características.
¿Será el terremoto de estos días suficiente para que consigan luz verde para seguir adelante con el proyecto? "Si hay un gran terremoto mañana que mata a varios estadounidenses, conseguiremos la financiación", decía uno de los responsables en 2012. Desde entonces, siguen esperando esos millones que les ayuden a detectar, antes de que sea tarde, el temido "The Big One".
