viernes, 23 de marzo de 2012

Un poquito de prespectiva telúrica para la Ciudad de México


En un artículo que publicaron en Nature el 23 de abril de 1987 Jorge Flores, O. Novaro y Thomas Seligman, del Instituto de Física de la UNAM, señalan tres particularidades de los daños que sufrió la Ciudad de México en el sismo del 19 de septiembre de 1985: primero, 95 % de los edificios que se vinieron abajo se encontraban en la zona de la ciudad que está construida sobre el terreno cenagoso del antiguo lago de Texcoco; segundo, muy extraño, en esa zona hubo manzanas muy dañadas que alternan con cuadras que salieron casi ilesas, en vez de observarse una destrucción homogénea y democrática, y tercero, se cayeron sobre todo edificios de entre cinco y quince pisos. Los autores señalan: “A un físico, semejante patrón le recuerda la idea de ondas estacionarias” y de resonancia. 
Las ondas se propagan, pero si están confinadas, como en la cuerda de una guitarra o la membrana de un tambor, las ondas rebotan en las paredes o los extremos e interfieren consigo mismas. El resultado es que en la cuerda y en el tambor se forman regiones que vibran mucho y otras que no vibran nada. Flores, Novaro y Seligman se preguntan si la cuenca del antiguo lago, hoy llena de un lodo muy acuoso, no habrá resonado como tambor o como plato de sopa agitado con las ondas que le llegaron a través de los suelos más firmes de los alrededores el 19 de septiembre de 1985. Como buenos físicos, no se quedan con la duda y definen un problema que luego resuelven. El problema es calcular cómo vibró el suelo lacustre tomando en cuenta las características del sismo del 85, que son muy especiales. Para empezar, fue un sismo de gran magnitud (8.1 en la escala de Richter) y muy largo (dos minutos). Los autores también observan otra particularidad que distingue a este sismo de otros: las ondas que se midieron con acelerómetros del Instituto de Ingeniería que estaban distribuidos por distintas regiones de la ciudad tenían una sola frecuencia bien definida de media oscilación por segundo, a diferencia de lo que pasa normalmente con las ondas, que vienen con una mezcla complicada de componentes de distinta frecuencia. Luego los autores aplican las ecuaciones de la vibración de un medio elástico a la zona del lago (zona que delimitaron R. Marsal y M. Mazari en un estudio publicado por la UNAM en 1959).
El resultado es un patrón de ondas estacionarias con zonas de mucha vibración y zonas prácticamente inmóviles, y lo más bonito (en un sentido estrictamente físico, claro): cuando superponen el patrón calculado sobre el mapa de la ciudad, las zonas más agitadas del cálculo coinciden bastante bien con las áreas de mayor destrucción.
Flores,  Novaro y Seligman no concluyen que esto fue sin duda lo que pasó. No hay manera de saberlo con certeza.  Por eso su artículo de Nature se titula “Posibles efectos de resonancia en la distribución de los daños por terremotos en la Ciudad de México”. Precaución científica. Notarán que el título no dice “…en la distribución de los daños del terremoto del 85”, sino de terremotos en general. A partir de registros históricos, los autores señalan que las regiones más dañadas del 85 son también las más afectadas en sismos pasados. Todo esto explica muy bien el patrón de destrucción de esa fecha fatídica, y también explica por qué se vinieron abajo preferentemente los edificios de más de cinco pisos y menos de quince: dos segundos es el periodo natural de oscilación de las estructuras de esa altura.
El terremoto del martes pasado fue de una magnitud de 7.4 en la escala de Richter (hay variación en las cifras reportadas por distintas instituciones de investigación de sismos porque determinnar la magnitud de un sismo aún tiene mucho de arte). La escala de Richter es logarítmica, lo que quiere decir que de 7 a 8 grados la magnitud aumenta 10 veces, y no un séptimo. Tomando esto en cuenta, el sismo del martes fue tres veces menos fuerte que el del 85.
Ahora la perspectiva. Es cierto que la Ciudad de México está mucho mejor preparada hoy que en ese año, de lo cual nos podemos enorgullecer los ciudadanos y también un poco las autoridades, pero el que no haya habido grandes daños que lamentar esta vez de ninguna manera es ni un milagro, ni producto únicamente de nuestros esfuerzos de los últimos 27 años. La ciudad ya estaba bastante bien construida antes (salvo el edificio Nuevo León de Tlatelolco, que padeció la corrupción rampante de quienes lo construyeron). Ahí están para probarlo muchos edificios añejos, como la Torre Lationamericana, que soportaron ese temblor y otros del pasado sin daños importantes. El problema en 85 fue que, como sugieren Flores, Novaro y Seligman en su artículo de 1987, en el temblor del 19 de septiembre se conjugó una serie de circunstancias desafortunadas: la intensidad del sismo, sí, pero también su duración, y sobre todo su frecuencia y la dirección desde donde impactó la cuenca del antiguo lago. ¡Menos mal! Eso quiere decir que no cualquier terremoto de 8.1 grados Richter va a destruir media ciudad (y también que tenemos que bajarle unos cuantos grados a nuestra autocomplacencia… o quizá matizarla diciendo: “siempre hemos sido buenos constructores, no sólo en los últimos 27 años”). Sin que esto deba servir para que bajemos la guardia, creo que sí da cierta medida de tranquilidad para sismos futuros.
Otra consecuencia que se deduce de los cálculos de Flores, Novaro y Seligman es ésta: cuando quieras consejos sobre el lugar idóneo para asentar tu nueva ciudad, no le pidas consejo a un águila, pídeselo a un puma.

7 comentarios:

Coty Zeckua dijo...

Excelente información, gracias por compartirla. Coty Zeckua

Coty Zeckua dijo...

Excelente información, gracias por compartirla.

Luis Martin Baltazar Ochoa dijo...

Estimado Sergio, eso de que la informacion mejor se la pidas a un "puma".... jajaja, bajele, bajele.

Ya en serio, que buen estudio y ojala pudiera profundizarse ese estudio con alguna continuacion: ¿que lugars de la ciudad deberian no tener construcciones altas? ¿que de este estudio deberia incorporar el reglamento de construccion de su ciudad?
Y por ultimo, lo que dices son hechos duros, pero sigo mas o menos pensando que si se ha mejorado y mucho en la construccion de edificios... OJALA HUBIERA ESTADO PEDRO FERRIS, CUANDO HICISTE EL COMENTARIO. Como ingeniero civiel que es, te hubiera dado muy buena raplica. Ojala pudieras tratarlo de nuevo con el cuando vuelva.
Saludos.

Espacio-tiempo dijo...

Este artículo se sale del montón de entre tus artículos querido Sergio. Extrapolas y concluyes algo interesante no necesariamente incluido en el artículo de la cita. Me late más sustancia y menos anécdota en la divulgación. Luego lo pienso con más calma, pero creo que tienes razón sobre que es evidencia sólida de que podemos estar objetivamente algo más tranquilos. Es poco probable que la siguiente generación vea en su vida un sismo de características tan peculiares como las de ese día del 85.

Espacio-tiempo dijo...

En otro contexto, relacionado pero no con la física sino con la sociología: En la escuela de mis enanos tienen simulacros de emergencias diversas tan seguido que mi enano de 4 años luego hasta sueños de incendios tenía. Me preguntaba si no estaban exagerando... El día del temblor pagó exponencialmente. 50 niños haciendo exactamente lo que debían en orden y calma. A salvo antes de que terminara el evento. ¡Bendita directora y sus simulacros!

Concepción dijo...

Excelente artículo Sergio!!!

Me gusta la perspectiva histórica que elegiste, pues siempre hace falta rescatar lo que ya se sabe para entender lo que pasa hoy. Sobre todo ante la experiencia de ayer, con el rebote desarticulado de rumores sobre la “predicción” de un sismo y el “supuesto” nacimiento de un volcán en Guerrero (¿?!!!).

Los comentarios de Luis Martín y de Espacio-tiempo me animan a mencionar mi tesis de licenciatura, que se encuentra online en la Hemerobiblioteca Virtual de Divulgación, en la página de la SOMEDICYT.

“Una nueva vision de un mundo antiguo: la investigación sísmica en la UNAM”, (1998).

http://www.somedicyt.org.mx/tesis_comunicacion.html

Las diferentes secciones de la tesis se pueden leer o descargar en formato PDF.

Se trata de un reportaje del formato “periodismo literario de creación”, un género periodístico popularizado en los USA en la década de los 1960’s por autores como por Truman Capote y Tom Wolfe, entre otros.

En mi tesis reconstruyo, con entrevistas a los científicos mexicanos (casi todos pumas!!!) Cinna Lomnitz, Srih Krishnah Sing, Francisco Sánchez Sesma, Carlos Valdés, Mario Ordaz y Federico Mosser, los acontecimientos del 19 de septiembre de 1985.

El reportaje describe y explica el desarrollo de la investigación mexicana en sismología, geología de la Cuenca de México e ingeniería civil en el periodo de 1985 a 1998. También describo los trabajos que llevaron a conocer las características del suelo y la elaboración de los mapas de zonificación, que llevaron a su vez, a la nuevas normas de construcción. No faltan por supuesto, los temas clásicos de geofísica como la tectónica de placas, la sismología y la historia geológica de México. Hice también descripciones sobre las experiencias de los mexicanos con los sismos, desde la época de los aztecas, pasando por la Colonia y hasta nuestros días con los planes de protección civil de CENAPRED.

Para abrir el apetito les dejo el enlace al índice.

http://www.somedicyt.org.mx/assets/hemerobiblioteca/tesis/tesis37_olivares_jimenez_concepcion/indice.t37.pdf

Perdón por el comercial, pero si se trata de compartir el conocimiento si se vale, verdad?

Hasta pronto
C.

Mario Alberto Mora Lara dijo...

hola Sergio, tenia un rato de no escribir por aca, pero este post me animo a volver a darte lata jeje

definitivamente, pocas veces se piensa en algo mas que la sacudida como la causante de todos los daños ante un terremoto, y aqui nos evidencias que si le buscamos un poco, podremos formalizar muchas suposiciones para entender mejor