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28 octubre 2016

¿Se pueden parar los terremotos?

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El 24 de agosto un terremoto de magnitud 6 dejó 281 muertos y 388 heridos en el centro de Italia. Varias localidades de la zona de los Apeninos fueron sacudidas y una de ellas, Amatrice, prácticamente destruida. Las imágenes de edificios derrumbados y calzadas plagadas de cascotes formaban el cuadro de una ciudad convertida en escombros. Cada vez que ocurre una de estas catástrofes se multiplican las ideas para luchar contra los terremotos. Además de los enfoques tradicionales, algunos grupos de investigación están explorando nuevas opciones centradas en la misma hipótesis: ¿se puede esconder a las ciudades de los terremotos?

El antes y el después del terremoto de agosto de 2016 en Amatrice (Italia). Crédito:Google Maps/Valerio de Cesaris
El antes y el después del terremoto de agosto de 2016 en Amatrice (Italia). Crédito: Google Maps/Valerio de Cesaris

Durante milenios, la protección contra los terremotos ha puesto el foco en cómo construir edificios que resistan los seísmos. Plinio El Viejo ya describía en el siglo I d.C cómo se incluía una capa de carboncillos muy trillados y otra de piel de oveja en la fundación de los templos de Éfeso para evitar su colapso en caso de seísmo. Desde entonces se ha pasado a métodos más modernos que incluyen muelles, rodamientos y piezas acolchadas. En Tokio, la ciudad con mayor protección antisísmica del planeta, se concentran las últimas novedades: los japoneses construyen sus edificios con materiales que absorben los golpes, como el acero, y, además, los revisten con amortiguadores (bases de goma y hierro que se colocan entre las columnas o entre la pilastra y el suelo). Su objetivo es que en 2020, el 100% de los edificios e infraestructuras urbanas posea medidas antisísmicas (retrofit antisísmico): “Construir una ciudad que no se derrumbe ante el caso de un gran terremoto”. En España, un grupo de investigadores la Universidad de Granada ha creado unos disipadores de energía que concentran los daños en caso de terremoto para que la estructura principal, vigas o pilares, se mantenga “elástica”, sin daños.

Un suelo que evite terremotos

Sin embargo, muy lejos de esos habituales planteamientos, otros grupos de investigación han establecido un nuevo objetivo: construir un tipo de suelo que evite que el seísmo alcance las ciudades y los edificios. Estas ideas van desde plantar árboles estratégicamente, taladrar agujeros en lugares clave hasta colocar barras de metal con propiedades específicas. Uno de los más activos en este nuevo enfoque es el grupo del Instituto Fresnel de Marsella (Francia), liderado por Sébastien Guenneau. Su idea principal es controlar la forma en la que el suelo reacciona ante la llegada de las ondas sísmicas, con el convencimiento de que las propias ondas pueden ser modificadas.

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Un vecindario pobre en Haiti después del terremoto de magnitud 7 en 2010. Crédito: Wikimedia Commons

Para conseguirlo, Guenneau se inspiró en una investigación del King’s College con metamateriales (sustancias artificiales creadas para tener propiedades únicas que no se encuentran en la naturaleza) que permiten volver ‘invisible’ un objeto, redirigiendo las ondas de luz alrededor de él, de manera que el ojo humano no lo detecta. Su objetivo es hacer lo mismo, pero con las ondas sísmicas (ya que obedecen a reglas similares) y a gran escala.

Su primer intento fue simplemente perforar filas de agujeros en el suelo. Al imitar el impacto de las ondas sísmicas, se encontraron con que las vibraciones se detenían al llegar a la segunda fila. Habían parado mini-terremotos. Sin embargo, tenían un problema, este sistema había actuado como un espejo y hacía rebotar las ondas sísmicas con el doble de potencia. Es decir, que si se usaba esta técnica para proteger un hospital, las casas que los rodeaban sufrirían el doble de temblor que el previsto inicialmente.

Sus últimas investigaciones señalan que este problema podría resolverse ajustando el espacio entre las filas de agujeros. Así la onda sísmica gradualmente iría curvándose en vez de reflejarse. En sus pruebas consiguieron “parar” un terremoto de magnitud 3,5.

Resonadores que dan firmeza al suelo

“Las ondas sísmicas que son peligrosas para los edificios tienen más de 100 metros de longitud, por lo que para pararlas necesitarías una barrera sísmica con varios cientos de metros de profundidad. Una propuesta que no es práctica para proteger edificios de áreas urbanas con alta densidad”, declaró a la revista New Scientist Chiara Daraio, investigadora del Instituto Federal Suizo de Tecnología, en Zurich, que ha desarrollado otra propuesta. Basada en el mismo principio, el equipo de Daraio ha diseñado unos resonadores de acero cilíndricos que contienen unas barras verticales, también de acero, que oscilan cuando llega la onda sísmica e incrementan la firmeza del suelo. Puesto que están incrustadas de forma subterránea. Jugando con diferentes tamaños de resonadores, cada uno respondería a una determinada frecuencia, las ondas sísmicas superficiales perderían energía y serían dirigidas hacia abajo, donde ya no serían una amenaza tan grave.

Estos dos enfoques podrían conjugarse añadiendo un último elemento: los árboles. Se ha comprobado que aquellos árboles de gran tamaño puede modificar las ondas sísmicas, por lo que otra propuesta es plantar árboles alrededor de las ciudades para protegerlas.

A pesar de lo prometedoras que suenan estas propuestas, todavía están lejos de hacerse realidad más allá de proyectos muy concretos. Se enfrentan a varios problemas: la dinámica variable del suelo incluso dentro de una misma zona, las distintas frecuencias que se suceden en un terremoto (desde el epicentro hasta las réplicas) y, especialmente, que no serían válidas para un gran terremoto. Como han reconocido los investigadores, con un seísmo masivo sería muy difícil mantener la integridad de los resonadores que propone Daraio y los agujeros ideados por Guenneau colapsarían.

Beatriz Guillén

para Ventana al Conocimiento

@BeaGTorres

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