Historia de la sismología

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Historia de la sismologaEl estudio de los terremotos (o sesmos o sismos) es tan antiguo como la humanidad misma. Existen registros escritos en China de hace 3000 aos, en los cuales se describe el impacto de las sacudidas ssmicas tal como los percibimos hoy en da. Registros japoneses y de Europa oriental con 1600 aos de antigedad tambin describen en detalle los efectos de los terremotos sobre la poblacin. En Amrica se cuenta con cdices mayas y aztecas, que se refieren a este fenmeno natural. Tambin existen documentos en la poca colonial (Archivos de Indias) que detallaron los principales eventos que afectaron regiones americanas.Terremotos e intervencin divinaA los terremotos se les dio desde la Antigedad hasta la Edad Media (y en algunas culturas hasta la actualidad) una explicacin mtica asociada al castigo o ira divina. Por ejemplo, en Japn, los terremotos eran atribuidos a un enorme pez gato llamado Namazu, que yaca bajo la tierra y era controlado por un dios llamado Daimyojin, quien mantena su cabeza enterrada bajo una piedra. Cuando el dios se descuidaba, Namazu se mova y con fuertes latigazos de su cola haca temblar la tierra. En Siberia, los terremotos eran atribuidos al paso de un dios en trineo bajo la Tierra; los maores crean que su dios Raumoko, enterrado accidentalmente por su madre, la Tierra, grua causando terremotos. Los aztecas pensaban que la vida humana se extingua peridicamente a causa de diferentes calamidades; a cada era o ciclo le denominaron Sol. El quinto Sol, el actual, cuyo signo era nahui ollin (cuarto movimiento) debera terminar a causa de un terremoto. As, los aztecas pretendan retratar el cataclismo que habra de poner fin al quinto Sol mediante chalchhuatl, el agua preciosa del sacrificio.Por otra parte, en la mitologa griega, el dios Atlas sostena al mundo en sus hombros, y Poseidn, dios de los mares, hacia tambalear a Atlas generando as terremotos.En Sudamrica, los mapuches crean que los terremotos eran causados por diversos seres mitolgicos, entre los que destacan, la mtica serpiente Trentren. Las tribus Chibchas de la sabana colombiana tenan la creencia de que cuando el dios Chibchacum senta ira, pateaba el suelo, sacudiendo la Tierra. En Amrica Central las culturas precolombinas pensaban que cuando la Tierra estaba superpoblada, cuatro dioses que la sujetaban la sacudan para retirar la gente sobrante y restablecer el equilibrio.La Iglesia Catlica, por su parte, encuadraba los terremotos como castigos divinos.Los terremotos tambin han sido fuente de supersticiones. Segn Tucdides, los ejrcitos del Peloponeso que avanzaban sobre Beocia fueron sacudidos por terremotos en 476 a. C. En ese momento stos fueron considerados como malos augurios, por lo que la invasin se cancel. Tambin en el 480 a. C. fracas un ataque persa a Delfos debido a un terremoto atribuido al dios Apolo. En la China antigua, se crea que los terremotos anunciaban cambios inminentes en el gobierno, por lo que se haba desarrollado un sistema de informes ssmicos muy completo.Daos causados por terremotos histricosGrandes obras destruidas por terremotos se han convertido en mitos y leyendas. Tal es el caso de la destruccin del Coloso de Rodas en 225 y la destruccin del Faro de Alejandra en 800 (ambas edificaciones eran parte de las siete maravillas del mundo antiguo) por sendos terremotos.Tambin hay ejemplos de ciudades-estado que han desparecido en el pasado por terremotos; por ejemplo, es posible que la desaparicin de la Atlntida evocada en los Dilogos de Platn, y la cultura Minoica, en lo que hoy en da es la isla mediterrnea de Creta, se haya debido a cataclismos como terremotos, tsunamis o erupciones volcnicas.En Amrica hay registros de terremotos que dieron lugar a gran destruccin; entre los ms grandes se encuentra el terremoto de Lima del 28 de octubre de 1746. Segn descripciones de la poca, el terremoto tuvo una duracin de varios minutos o de "ms de tres credos mal rezados". Un tsunami posterior arras el vecino puerto del Callao, pereciendo cinco mil personas y desapareciendo miles ms. Con anterioridad, Lima fue destruida en 1534; el 2 de julio de 1581; 27 de noviembre de 1630; y el 20 de octubre de 1687. Hay otros terremotos que azotaron ciudades como Arica y Concepcin en Chile. En Mxico, en 1985, un gran terremoto azot la capital de tal manera que se pens que haba desaparecido.Primeras teoras del origen de los terremotos basadas en causas naturalesLos filsofos de la antigua Grecia fueron los primeros en asignar causas naturales a los terremotos. Anaxmenes (siglo V a. C.) y Demcrito (siglo IV a. C.) pensaban que la humedad, el vapor y el agua los causaban.Tales de Mileto (siglo VI a. C.) consider que la Tierra flotaba sobre agua y que los terremotos eran similares al movimiento de un barco sobre el oleaje. Poco despus surgi la idea de que los terremotos se deban a explosiones por la liberacin de gases en el ter que compona el universo. Anaxmenes (siglo VI a. C.) propuso una teora bastante cercana a las teoras actuales, en donde explicaba que el origen de los terremotos estaba en el colapso de cavernas en rocas profundas.Demcrito (siglo IV a. C.) pens que el origen de los terremotos se deba a fuertes tormentas de mezclas de aire y agua en una hipottica atmsfera interna del planeta. Una teora similar fue la de Anaxgoras y Empdocles en el siglo IV a. C. Ellos propusieron que los terremotos eran generados a partir de salidas sbitas de aire caliente. Esta teora fue aceptada por Aristteles en la misma poca, lo que le dio gran aceptacin en la Europa antigua. La teora lleg a Roma a travs de Sneca y Plinio el Viejo. En la Edad Media fue difundida por Avicena, Averroes y los dominicos Alberto Magno y Toms de Aquino. Sin embargo, durante el medioevo (como ya se explic) el origen natural de los terremotos fue formalmente prohibido por considerarla como una idea hertica. No fue sino hasta principios del siglo XVII que se volvi a especular acerca de causas naturales del origen de los terremotos (Udas, 1985). As, Werner propuso que los terremotos se deban a causas locales vinculadas a capas de piritas de hierro fundidas en depsitos de carbn ardiente.Probablemente, Alexander Von Humboldt fue el primero en establecer una relacin entre las fallas geolgicas y los terremotos. Humboldt tambin viaj por la Nueva Granada y pudo sentir varios eventos ssmicos fuertes incluyendo el de Cuman en 1799. Estableci una relacin entre los terremotos y los volcanes comparando las erupciones del Vesubio y sus temblores, con los sentidos en las laderas del Guagua Pichincha y el Purac; adems propuso una relacin directa entre los vapores acumulados y los terremotos. Textualmente expuso que: "Los volcanes activos son como vlvulas de seguridad para las regiones vecinas".Humboldt experiment personalmente los efectos causados por el terremoto de Cuman del 4 de noviembre de 1799, en la costa de Venezuela. Sucedi a las cuatro de la tarde y tuvo dos movimientos fuertes de 15 segundos. La casa donde vivi en Caracas durante el terremoto del 12 de marzo de 1812 colaps y muchos de sus amigos y colegas murieron en la catstrofe. Posteriormente, Humboldt y su compaero francs Bonpland sobrevivieron a terremotos en Colombia, Ecuador, Per y Mxico, lo que le brind una ventaja apreciable en el conocimiento del fenmeno con respecto a sus colegas en Alemania, divorcindose de las ideas de su maestro Werner, quien nunca acept las nuevas observaciones de Humboldt.Las descripciones de terremotos experimentados por Humboldt son increblemente confiables; en sus volmenes de Kosmos, muestra con extraordinaria precisin los diferentes aspectos de los eventos como los movimientos verticales y horizontales, duracin, sonidos, etc. Con evidencias sobre erupciones de volcanes en las antillas cercanas a Venezuela despus del terremoto de Cuman, de otro volcn en la isla San Vicente despus del terremoto de Caracas y lo que vio en Mxico en la erupcin del volcn Jorullo, as como su experiencia en mineraloga, Humboldt abandon para siempre la tesis de su maestro.Por otro lado, Jean Baptiste Boussingault quien vivi en Colombia de 1823 a 1828, no comparta las ideas de Humboldt y propuso que los terremotos se deban al derrumbamiento subterrneo de montaas. Aunque estas teoras fueron equivocadas en su momento, mostraban con precisin la forma de actuar de los terremotos volcnicos, comunes en las zona cercanas a estos. Jess Emilio Ramrez menciona que aos despus, Vergara y Velasco, quin public un Atlas de Colombia a principios del siglo XX, deca que: En Colombia tanto como en otras partes, es visible la independencia ordinaria de los fenmenos ssmicos y volcnicos. En el siglo XIX, aparecieron diversas explicaciones sobre el origen de los terremotos. Segn Ramrez (1975) abundaron leyes empricas que asociaban el fenmeno a causas locales: se estableci relacin entre los temblores y la rotacin de la Tierra, las estaciones del clima, las distancias a la Luna durante el apogeo y el perigeo, y hasta la aparicin de cometas y estrellas fugaces.Teoras modernasPara explicar cmo la falla del terreno haba sido la causa del terremoto de San Francisco de 1906, Harry Fielding Reid junto a Andrew Lawson propusieron, en 1910, el modelo del rebote elstico el cual consisti en identificar el origen de los terremotos como una relajacin sbita de la deformacin acumulada en las fallas. Debido a la constante dinmica interior terrestre, las placas interaccionan y chocan entre s, en algunas ocasiones los bordes se traban y el constante empuje empieza a generar una deformacin que con el paso del tiempo se va acumulando. Obviamente, los materiales de la corteza, aunque fuertes, tienen un lmite de resistencia que al verse superado, hace fallar la roca y generar una fractura que es la que se propaga generando ondas de terremotos.Este comportamiento de las fallas cuando ocurran terremotos fue documentado por primera vez en Japn durante los terremotos de Mino Owari en 1891 por Milne y Omori, pero fue hasta que Reid y Lawson mediante las mediciones geodsicas del caso corroboraron este hecho de manera formal; ellos explicaron el fenmeno con desplazamientos horizontales, pero con el tiempo los gelogos y sismlogos se dieron cuenta que el fenmeno se poda presentar con desplazamiento vertical o con la combinacin de movimientos vertical y horizontal; hoy en da esos desplazamientos son medidos con tcnicas geodsicas satelitales de manera precisa.No obstante, antes que Reid, el japons Koto observ despus del temblor de Mino-Owari del 28 de octubre de 1891 que destruy Honshu, grietas en la superficie que mostraban desplazamientos horizontales de ms de 8 m y verticales de 2 a 3 m. Esto llev a Koto a concluir que los terremotos no se deban a explosiones como se crea entonces sino a movimientos de la Tierra, un concepto revolucionario para la poca.Sin embargo, en los inicios del siglo XX, an no exista explicacin para los terremotos que se generaban cerca del ocano Pacfico, donde no se podan verificar la existencia de fallas superficiales; esto debi esperar una dcada ms hasta que se desarrollar formalmente de forma terica las diferentes capas que componen la Tierra, y entender que cerca de las costas del Pacfico la placa marina penetraba en la placa continental generando los denominados terremotos de subduccin que se formaban ya sea cerca de las costas a poca profundidad, o bajo el continente en una zona de buzamiento constante que se denomin zona de Benniof o de Wadati en honor a estos cientficos que trabajaron en la definicin formal de la posicin del origen de los terremotos en las costas del Pacfico. Lo anterior empez a brindar necesariamente una relacin entre el tamao del terremoto y la cantidad de desplazamiento y rea de rotura, pero a pesar de que esto fue buscado tericamente, se debi esperar mucho ms tiempo para llevarlo a cabo.Aparte de las fuentes ssmicas asociadas con fallas y fenmenos de subduccin, que se conocen como fuentes tectnicas, existen otros tipos de fuentes ssmicas, esto es, procesos capaces de causar ondas ssmicas. Las fuentes de colapso son generalmente, poco energticas y las ondas que producen no son peligrosas; aunque el colapso en s pueda serlo (por ejemplo, en el caso de colapsos en tneles). Las fuentes ms grandes de este tipo son las asociadas con el colapso de las depresiones que se forman, en la parte superior de algunos volcanes, como consecuencia de erupciones explosivas.Las fuentes volcnicas de las que existen cuatro tipos de fuentes ssmicas asociadas con la actividad volcnica: llamamos terremoto volcnico tipo A a los terremotos generalmente pequeos (magnitud menor de 6) que ocurren a profundidades menores de 20 km bajo los volcanes, y usualmente en forma de enjambres. Estos eventos presentan altas frecuencias y el comienzo de los registros de estos en los terremotogramas es sbito y abrupto. Los terremotos volcnicos tipo B ocurren por lo general en, o cerca de los crteres activos; son muy someros y de magnitudes muy pequeas, presentando arribos graduales y emergentes; son aparentemente ondas superficiales.Las fuentes de impacto suponiendo el no improbable hecho del impacto de un meteorito sobre la superficie terrestre, pueden generar ondas ssmicas apreciables, ya que su efecto es parecido al de una fuente explosiva en la superficie terrestre; el meteorito de Siberia en 1908 provoc ondas de aire enormes. Sin embargo, ni ese meteorito ni el cado tambin en Siberia el 12 de febrero de 1947 produjeron ondas ssmicas que fueran detectadas al menos en lugares prximos; incluso, las de este ltimo no fueron registradas por un sismgrafo colocado a una distancia de 400 km. Es probable que la energa del impacto se libere principalmente en la atmsfera, y tanto el tamao como la velocidad de los meteoritos son disminuidos por la friccin con los gases de la atmsfera terrestre.Tambin enormes deslizamientos han generado terremotos en diferentes regiones del planeta; por ejemplo, el 25 de abril de 1975, un deslizamiento gigantesco a lo largo del ro Mantaro en Per gener un terremoto de magnitud intermedia; el deslizamiento de millones de m viaj pendiente abajo una distancia de 7 km a una velocidad de 140 km/h, lo que gener un terremoto de ms de 3 minutos de duracin. Tambin en el Pamir ruso, el prncipe Galitzin, quien era un inventor de sismgrafos, pudo registrar en 1911 las ondas provenientes del, tal vez, ms grande deslizamiento de la historia moderna generado por un temblor en la Tierra.Durante mucho tiempo se conjetur que los terremotos ocurridos en la subduccin peruana durante la dcada de 1960 y el terremoto de Chimbote de 1970 fueron generados por las explosiones nucleares de pruebas francesas en el atoln de Muroroa hechas poco antes de cada terremoto; cientficos y estudiantes mostraron relaciones bastante certeras en aquel entonces que el gobierno francs no quiso tomar en cuenta; empero en la dcada de 1990 se hicieron pruebas subterrneas atmicas en el mismo atoln y no existi, en este ltimo caso, una consecuencia similar.Finalmente se ha llegado a comprobar que fenmenos ssmicos han podido ser generados por el llenado de embalses en zonas con fallas sin actividad; tambin explosiones nucleares han sido fuentes generadoras de posteriores terremotos pequeos. Estos casos son denominados terremotos inducidos y an no existen pruebas de efectos dainos por su presencia ya que normalmente son de baja magnitud. Estos eventos ssmicos pueden ser generados por pequeos acoplamientos de la roca a profundidades someras debido a las fuerzas inducidas por actividades humanas como las mencionadas; sin embargo, no existe evidencia explcita de que la interaccin entre grandes fuerzas o presiones generadas por la actividad humana puedan causar grandes terremotos, por lo menos hasta el momento.