TARBUCK y LUTGENS, Ciencias de la Tierra (8va ed.)

326 CAPÍTULO 11 Los terremotosRecuadro 11.2▲Entender la TierraAmplificación de las ondas y riesgos sísmicosGran parte del daño y de la pérdida de vidasderivados del terremoto que tuvo lugaren 1985 en la ciudad de México seprodujo porque los edificios de la partebaja de la ciudad estaban construidos sobrelos sedimentos de un lago que amplificaronmucho el movimiento del terreno.Para entender por qué ocurre esto, recordemoscómo las ondas sísmicas atraviesanla Tierra y hacen que vibre el material queatraviesan de una manera muy parecida alo que ocurre con un diapasón cuando esgolpeado. Aunque la mayoría de los objetospuede verse «forzada» a vibrar a lolargo de un amplio espectro de frecuencias,cada una tiene su período de vibraciónnatural preferido. Los diferentes materialesterrestres, como los diapasones dediferente longitud, tienen también diferentesperíodos naturales de vibración*.La amplificación del movimiento delterreno se produce cuando el material sustentadortiene un período natural de vibración(frecuencia) que encaja con el delas ondas sísmicas. Un ejemplo común deeste fenómeno se produce cuando un padreempuja a su hijo en el columpio.Cuando el padre empuja periódicamenteal niño a ritmo con la frecuencia de balanceo,el niño se mueve hacia atrás y haciadelante en un arco (amplitud) cada vezmayor. Por casualidad, la columna de sedimentosituada debajo de la ciudad deMéxico tenía un período natural de vibraciónde unos 2 segundos, que encajaba con* Para demostrar el período natural de vibración de unobjeto, sujete una regla sobre el borde de una mesa demanera que la mayor parte de ella no esté sustentadapor la mesa. Empiece a hacerla vibrar y note el ruidoque hace. Cambiando la longitud de la porción no soportadade la regla, cambiará en consecuencia el períodonatural de vibración.80Bay Bridge0 5 kilometros80EstructuraCypress880580el período de las ondas sísmicas más intensas.Por tanto, cuando las ondas sísmicasempezaron a sacudir los sedimentosblandos, se originó una resonancia, que aumentómucho la amplitud de las vibraciones.Esta amplificación provocó vibracionesque produjeron movimientos del suelohacia delante y hacia atrás de 40 centímetroscada 2 segundos durante casi 2 minutos.Dicho movimiento fue demasiado intensopara muchos de los edificios maldiseñados de esta ciudad. Además, las estructurasde altura intermedia (de cinco aquince pisos) se balancean hacia atrás yhacia delante con un período de unos 2 segundos.Por tanto, también se desarrollóresonancia entre estos edificios y el terreno,con el resultado de que la mayoría delos fallos de los edificios se produjo en estructurascon este intervalo de alturas.Se piensa también que la amplificaciónde la onda inducida por los sedimentoscontribuyó de manera significativaal fallo de la sección Cypress de lainterestatal 880 durante el terremoto quetuvo lugar en Loma Prieta en 1989 (Figura11.B). Los estudios llevados a caboen la sección de 1,4 kilómetros que sehundió demostraron que estaba construidasobre los lodos de la bahía de SanFrancisco. Otra sección de esta interestatalque resultó dañada, pero no se hundió,estaba construida sobre materiales aluvialesmás firmes.OaklandSustrato de rocaLodo blandoArenay gravaSanFranciscoOakland0Área del mapaSegundos10Epicentrodel terremoto▲ Figura 11.B La porción de la estructura de la autopista Cypress, en Oakland,California, que se construyó sobre el lodo blando (línea roja punteada) se hundió duranteel terremoto de Loma Prieta, 1989. Las partes adyacentes de la estructura (rojo sólido), quese construyeron sobre terrenos más firmes, permanecieron de pie. Los sismogramas de unaréplica (arriba a la derecha) muestran que la vibración se amplifica mucho en el lodoblando, en comparación con los materiales más firmes.Seiches Los efectos de los grandes terremotos puedensentirse a miles de kilómetros de su origen. El movimientodel terreno puede generar seiches: chapoteo rítmico delagua en lagos, embalses y cuencas cerradas como la delgolfo de México. El terremoto de 1964 de Alaska, porejemplo, generó olas de 2 metros en la costa de Texas, quedañaron embarcaciones pequeñas, mientras que se notaronondas mucho menores en las piscinas de Texas y Louisiana.Los seiches pueden ser particularmente peligrososcuando ocurren en presas de tierra. Se sabe que estas olaschapotean sobre los muros del embalse y debilitan la estructura,poniendo así en peligro las vidas de quienes vivencorriente abajo.