Tsunami

Impreso denominado “La gran ola frente a las costas de Kanagawa” realizado por el artista japonés Hokusai a fines del siglo XVIII.

Tsunami es una palabra japonesa que denomina a una gran ola que irrumpe en un puerto.

Existe consenso para designar con la palabra tsunami a aquel fenómeno periódico que ocurre en el mar, generado por un disturbio externo que impulsa y desplaza verticalmente la columna de agua originando un tren de ondas largas, con un período ( Es el tiempo que las olas demoran en completar una oscilación, las olas de viento lo hacen generalmente en menos de 15 segundos, en cambio un tsunami puede oscilar entre 10 y 90 minutos.) que va de varios minutos hasta una hora, que se propaga a gran velocidad en todas direcciones desde la zona de origen, y cuyas olas al aproximarse a las costas alcanzan alturas de grandes proporciones, descargando su energía con gran poder, infligiendo una vasta destrucción e inundación.

Mecanismos generadores

Los principales mecanismos generadores de tsunamis son:

Dislocaciones en el fondo del mar producidas por un terremoto, de magnitud superior a 6.5 en la escala de Richter, el cual provoca súbitos levantamientos o hundimientos de la corteza con el consiguiente desplazamiento de la columna de agua. El tectonismo ocasiona el 96% de los tsunami observados. Erupciones volcánicas submarinas que son responsables del 3% de ocurrencia de tsunamis. Deslizamientos en el talud continental, con 0.8% de ocurrencia. Otros mecanismos naturales generadores de tsunami son: el flujo hacia el mar de corrientes de turbidez o de lava; el desprendimiento de glaciares, y en forma artificial las explosiones nucleares detonadas en la superficie o en el fondo del mar. Estos son fenómenos menos comunes pero de gran importancia por los efectos locales que producen. Es poco probable que terremotos de hipocentros poco profundos (menores a 60 km), con magnitudes inferiores a 6,4 en la escala de Richter generen un tsunami. Mientras que aquellos con magnitudes superiores a 7,75 pueden originar tsunamis de alto riesgo.

Es preciso señalar que los terremotos de foco poco profundo constituyen un 75 % del total de la energía sísmica liberada anualmente, y también presentan la mayor frecuencia relativa de ocurrencia en el mundo, alcanzando más de un 72%.

Dado su origen, los tsunamis son muy frecuentes en el océano Pacífico; en el período considerado entre 1900 y 1986 fueron observados 247 tsunamis en el Pacífico de los cuales 29% se generaron cerca de Japón.

Características físicas de un tsunami

Debido a la gran longitud de onda estas olas siempre “sienten” el fondo (son refractadas), ya que la profundidad siempre es inferior a la mitad de la longitud de onda (valor crítico que separa las olas de agua profunda de las olas de aguas someras). En consecuencia, en todo punto del océano, la velocidad de propagación del tsunami depende de la profundidad oceánica y puede ser calculado en función de ella.

En donde V es la velocidad de propagación, g la aceleración de gravedad (9.81 m /seg2) y d la profundidad del fondo marino. Para el Océano Pacífico la profundidad media es de 4.000 m, lo que da una velocidad de propagación promedio de 198 m/s ó 713 km/h. De este modo, si la profundidad de las aguas disminuye, la velocidad del tsunami decrece.

Velocidad de propagación de tsunamis en función de la profundidad

PROFUNDIDAD (brasas de 1.8 m)	VELOCIDAD (Nudos: 1852 m/hora)
5000	582
3000	451
1000	260
500	184
100	82
10	26

Cuando las profundidades son muy grandes, la onda de tsunami puede alcanzar gran velocidad, por ejemplo el tsunami del 4 de Noviembre de 1952 originado por un terremoto ocurrido en Petropavlosk (Kamchatka), demoró 20 horas y 40 minutos en llegar a Valparaíso en el otro extremo del Pacífico, a una distancia de 8348 millas, avanzando a una velocidad media de 404 nudos. La altura de la ola al llegar a la costa es variable, en el caso señalado en Talcahuano se registraron olas de 3.6 metros; en Sitka (Alaska) de 0.30 metros y en California de 1 metro.

Al aproximarse a las aguas bajas, las olas sufren fenómenos de refracción y disminuyen su velocidad y longitud de onda, aumentando su altura. En mares profundos éstas ondas pueden pasar inadvertidas ya que sólo tiene amplitudes que bordean el metro; sin embargo al llegar a la costa pueden excepcionalmente alcanzar hasta 20 metros de altura.

Es posible trazar cartas de propagación de tsunamis, como se hace con las cartas de olas; la diferencia es que los tsunamis son refractados en todas partes por las variaciones de profundidad; mientras que con las olas ocurre sólo cerca de la costa.

Carta de propagación de la onda del tsunami de Papua Nueva Guinea, ocurrido en Julio de 1998. Las isocronas muestran a intervalos de 30 minutos el tiempo de avance del frente de onda

Sus características difieren notablemente de las olas generadas por el viento. Toda onda tiene un efecto orbital que alcanza una profundidad igual a la mitad de su longitud de onda; así una ola generada por el viento sólo en grandes tormentas puede alcanzar unos 300 metros de longitud de onda, lo cual indica que ejercerá efecto hasta 150 metros de profundidad.

Los tsunamis tienen normalmente longitudes de onda que superan los 50 kilómetros y pueden alcanzar hasta 1000 kilómetros, en tal caso el efecto orbital es constante y vigoroso en cualquier parte del fondo marino, ya que no existen profundidades semejantes en los océanos.

Parámetros físicos y geométricos de la onda de tsunami. [Fuente: Ramírez, 1986]

La longitud de onda (L) de un tsunami corresponde al producto entre la velocidad de propagación (V) y el período (T), relación dada por:

L = V x T

de este modo, para una velocidad de propagación V = 713 km/h, y un período T = 15 minutos, la longitud de onda es L = 178 km. Debido a su gran longitud onda, el desplazamiento de un tsunami a grandes profundidades se manifiesta en la superficie oceánica con amplitudes tan solo de unos pocos centímetros.

Las olas generadas por los vientos tienen períodos por lo general de menos de 15 segundos, a diferencia de las ondas de tsunami que oscilan entre 20 y 60 minutos. Esta característica permite diferenciarlas claramente en un registro mareográfico y por lo tanto advertir la presencia de un tsunami.

CARACTERISTICA

TSUNAMI

OLA COMÚN

[Fuente: modificado de Ramírez, 1986]

Impacto de tsunami

La magnitud de los efectos de un tsunami en áreas costeras, va a depender de una serie de factores físicos y de la existencia o no de emplazamientos humanos. De este modo, a continuación se describen escalas de intensidad de tsunamis, su poder destructor, sus efectos en la costa y daños ocasionados.

Escalas de intensidad de tsunamis

Para expresar la magnitud de un tsunami diversos autores han creado escalas de grados de intensidad. Inamura en 1949 propone una escala en función de la altura de la ola y los daños que estas producen en las áreas costeras. De este modo, el grado de un tsunami m o magnitud es clasificado de acuerdo a lo estipulado en el siguiente cuadro.

Grado de tsunami m	Altura de ola H (metros)	Descripción de los daños
0	1 – 2	No produce daños.
1	2 – 5	Casas inundadas y botes destruidos son arrastrados.
2	5 – 10	Hombres, barcos y casas son barridos.
3	10 – 20	Daños extendidos a lo largo de 400 km de la costa.
4	> 30

[Fuente: Monge, 1993]

La altura de la ola H corresponde a la diferencia de nivel entre cresta y valle. Por otra parte, la cota máxima de inundación R, corresponde al lugar de la costa donde los efectos del tsunami son máximos.

Con la escala de grados de tsunami descrita, se puede identificar y diferenciar la magnitud de un evento. De este modo, al señalar que la costa de una determinada región ha sido afectada por 10 tsunamis en 400 años, se puede precisar que de los diez tsunamis acontecidos sólo uno fue de magnitud dos (m = 2) y nueve fueron de magnitud cero (m = 0). Además, esta escala permite calificar los tsunamis basándose en documentos y descripciones históricas que hacen referencia a la magnitud de los daños y a la cota máxima de inundación. Nuestro país cuenta con estadísticas desde 1562, dichos datos son de gran utilidad para determinar el riesgo de tsunami en zonas costeras y calcular las probabilidades de ocurrencia.

El Sistema de Alarma de Tsunami

a) El Sistema Internacional de Alarma de Tsunami del Pacífico

El objetivo operacional del Sistema de Alarma de Tsunami del Pacífico (SATP) es detectar y ubicar los terremotos ocurridos en la Región del Pacífico, determinar si ellos han generado tsunami, y proporcionar información del tsunami y alarmas en forma oportuna y efectiva a la población del Pacífico.El SATP es un programa internacional que requiere la participación de las instalaciones sísmicas, de mareas, de comunicaciones y de difusión operadas por la mayor parte de las naciones localizadas alrededor del Océano Pacífico. Las naciones participantes están organizadas bajo la comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI) como el Grupo Internacional de Coordinación para el Sistema de Alarma de Tsunami en el Pacífico (GIC/ITSU). Actualmente integran este grupo los siguientes países: Australia, Canadá, Chile, China, Colombia, Costa Rica, Ecuador, Estados Unidos de América, Federación Rusa, Fiji, Filipinas, Francia, Guatemala, Reino Unido, Indonesia, Islas Cook, Japón, México, Nicaragua, Nueva Zelandia, Perú, República de Corea, República Democrática Popular de Corea, Samoa Occidental, Singapur, y Tailandia.

Estaciones de información del Sistema Internacional de Alarma de Tsunami del Pacífico y los tiempos de propagación de un tsunami desde Honolulú. [Fuente: SHOA, 1995]

El SATP cuenta con un centro operativo, denominado Centro de Alarma de Tsunami del Pacífico (PTWC), localizado en el Observatorio Magnético y Sismológico de Honolulu (Hawaii), el cual recolecta y evalúa los datos proporcionados por los países participantes, y disemina boletines de alarma informativos respecto la ocurrencia de un sismo importante y la generación posible o confirmada de un tsunami.b) El Sistema Nacional de Alarma de Maremotos (SNAM)

En Chile, debido a los devastadores efectos del terremoto y tsunami del 22 de mayo de 1960, se puso en evidencia la necesidad de contar con un sistema nacional de alerta temprana en caso de tsunami. Es así como desde 1964, el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile (SHOA), es responsable de organizar, dirigir, y controlar un Sistema Nacional de Alarma de Maremoto (SNAM). Su misión es hacer llegar toda la información relacionada con la magnitud y hora estimada de arribo de un tsunami a nuestras costas, a las autoridades civiles, fuerzas armadas y carabineros que estén localizados en los puertos y caletas del litoral; y a su vez, informar al Sistema Internacional de Alarma de Tsunami del Pacífico sobre tsunamis y ondas anormales que tengan origen en las costas de Chile.El sistema cuenta con una red de estaciones mareográficas enlazadas por el sistema de telecomunicaciones navales; además de las estaciones sismográficas del Servicio Sismológico Nacional (Universidad de Chile). La comunicación se efectúa vía satélite según el esquema.

_{Un terremoto grado 6.5 Richter activa el sistema. (1) Vía satélite, el sismógrafo informa del evento a EE.UU. (2) El procesador de la NOAA envía dos mensajes simultáneos: (2A) Alerta al computador en Chile de un posible Tsunami. (2B) El procesador interroga al mareógrafo sobre cambios en el nivel del mar. (3) El mareógrafo responde. (4) El procesador califica la información y envía una señal de alarma.}

El Sistema Nacional de Alarma de Maremotos (SNAM) comprende 4 aspectos básicos:

• Programa Período de Retorno: referido al cálculo de la probabilidad de ocurrencia en el tiempo.

• Cálculo de Curvas de Seguridad de Inundación en los sectores costeros. Se considera en general la cota de 20 m desde nivel de más alta marea, por ejemplo para Antofagasta se estima una cota de riesgo 13 metros.

• Sistema local de alerta: determina hora probable de llegada de las olas a través de los registros sismológicos y los registros de mareas

• Emergencia Social: encargado de educar y coordinar a poblaciones potencialmente amenazadas.

Para ver más fotos y gráficos acudir a la Fuente: PUC de Chile

Las 10 lecciones del ‘tsunami’ asiático

La instalación de un sistema para detectar futuros maremotos en el Indico será inútil sin una red eficaz de aviso a la población

 

Va a ser difícil olvidar la mayor catástrofe natural del último siglo. Los más de 150.000 muertos, los miles de desaparecidos y los incalculables daños económicos que ha provocado el tsunami más potente conocido simbolizarán siempre la incertidumbre de la vida sobre un planeta geológicamente activo. Por eso es tan importante extraer conclusiones del terremoto y maremoto del Golfo de Bengala.

 

Dos semanas después de que la ola gigante destruyera la vida y la hacienda de 12 países ribereños del Indico, ya se pueden analizar algunas de las lecciones científicas que nos ha dado el tsunami y que conviene no olvidar:

¿Se puede evitar un ‘tsunami’? Las olas gigantes son provocadas por movimientos sísmicos, vulcanología submarina o caída de un meteorito. Esto último no sucede más que cada 10 millones de años y poco se puede hacer ante cualquiera de los tres fenómenos. Pero, una vez dicho esto, existe toda una tecnología preventiva muy eficaz, y que en el caso de la tragedia en el Indico podría haber evitado muchos miles de víctimas.

Fue a raíz de un maremoto que mató a 300 personas a mediados del siglo pasado cuando se instalaron los primeros sensores de olas gigantes en el Pacífico. El sistema ha salvado muchas vidas desde entonces. También es cierto que la red no es perfecta y que ha lanzado la alerta innecesariamente en siete de cada 10 ocasiones. Esta imperfección está provocando que mucha gente no adopte las medidas necesarias de prevención, lo que puede situar a los países del Pacífico en la boca del lobo. Además, las alertas innecesarias provocan pérdidas económicas considerables al parar toda la actividad costera.

Predicción. Los expertos afirman que es absolutamente imposible prever un terremoto. Sin embargo, cada año se logra avanzar en el conocimiento de estos fenómenos de la litosfera. El Laboratorio de Grandes Terremotos de la Academia de Ciencias Rusa elabora cada seis meses un mapa de riesgo de áreas geográficas. Bajo la dirección de Vladimir Keilis-Borok, los matemáticos y físicos de este centro utilizan la estadística para sus previsiones. Algunos de los mapas de riesgo se elaboran en colaboración con otros institutos de países desarrollados que les piden su colaboración.

Por su parte, los estadounidenses tratan de llegar a sus predicciones por medio de la observación de cambios físicos, químicos y electromagnéticos. Un equipo acaba de instalar sensores en la falla de San Andrés, California.

Una y otra vía van afinando sus cálculos, reduciendo las expectativas del riesgo en el tiempo y en el espacio. La región de Sumatra figuraba en los mapas de riesgo rusos, porque estadísticamente algún día tendría que suceder un terremoto. Pero no todos los terremotos causan tsunamis; sólo lo hacen aquellos que se producen bajo el mar, cerca del fondo marino y en los que hay un movimiento vertical. De ahí que muchas alertas sean fallidas, porque primero se detecta el terremoto y luego hay que confirmar si se producirá una ola gigante.

Detección. Los tsunamis se detectan gracias a unos sensores de presión que se alojan en el fondo del mar, a veces a 4.000 y 5.000 metros de profundidad. Estos aparatos analizan la mayor presión que ejerce sobre el fondo una ola gigante. La señal es enviada a una boya de superficie que la envía a un satélite y de ahí a la sala de control de la red de alerta. Cada vez son más sofisticados estos aparatos y los de última generación cuestan unos 250.000 dólares con la instalación y otros 50.000 dólares su mantenimiento anual.

Red de alerta en el Indico. Según Phil McFadden, jefe del servicio de Geociencia de Australia, con un coste entre 15 y 20 millones de dólares y en tan sólo 12 meses, el Indico podría contar con una red de alerta. Pero de nada vale detectar las olas gigantes si luego no hay una labor educativa profunda y un sistema eficaz de aviso a la población costera.

La ola gigante del pasado día 26 fue detectada por la red de alerta del Pacífico. Hubo llamadas y mensajes antes de la llegada del maremoto. En concreto, la Administración Oceanográfica de EEUU (NOAA) avisó a Indonesia del fenómeno, pero no sirvió de nada debido a la falta de una red eficaz de protección civil.La decisión de instalar la red de alerta en el Indico se ha tomado ya en la Conferencia de los Países Donantes que tuvo lugar el día 6 en Yakarta.

La comunidad internacional ratificará la decisión previsiblemente en la Conferencia Mundial para la Reducción de Desastres, que tendrá lugar en Japón a partir del día 16. El director de esta agencia de la ONU, el venezolano Salvano Briceño, ha afirmado en los últimos días que otras zonas del planeta están necesitadas de sistemas de alerta similares y citó expresamente el Mediterráneo y el Caribe.

Riesgos en España. «España también está expuesta a un tsunami», asegura Carmen López, de la Red Sísmica Española. Esta institución, dependiente del Ministerio de Fomento, ha elaborado conjuntamente con Protección Civil y el Observatorio de la Armada de San Fernando (Cádiz) un borrador sobre sistemas y metodología para crear una red de alerta de maremotos, fundamentalmente frente al Golfo de Cádiz.

La zona sísmica más problemática a juicio de estas instituciones se extiende entre Gibraltar y las Azores. Como consecuencia de esa actividad tuvo lugar el conocido como terremoto de Lisboa en 1755 frente al cabo de San Vicente. A raíz del mismo, se produjo el tsunami mejor documentado que se conoce en España. Sucesivas olas barrieron la ciudad de Cádiz durante una noche. El maremoto afectó incluso a Galicia y provocó unos 2.000 muertos.

«Pienso que a raíz de lo ocurrido, Protección Civil activará las medidas contra este riesgo», señaló a EL MUNDO el responsable de la Red Sísmica, Emilio Carreño.

Reducir daños. La urbanización de la línea costera está también detrás de muchas de las víctimas del maremoto asiático. Hace menos de 100 años, del mar llegaban sólo los corsarios y los maremotos, por lo que nadie se instalaba a vivir en la costa.

Sin embargo, actualmente es todo lo contrario, debido al fenómeno turístico. Esa ocupación trae cambios en los ecosistemas costeros, en los que el hormigón ha sustituido a la duna, al manglar, al coral o a la vegetación, que frenarían parte del impacto de un tsunami. Al derruirse las construcciones, las víctimas y los daños son muy superiores.

Los países turísticos deben tener en cuenta estos factores. Es lo que propugna Francisco Vidal, investigador del Instituto Andaluz de Geofísica. «La industria turística aprovecha la playa pero no se toman medidas sismorresistentes: las construcciones bajas no oponen resistencia al agua, y esto las hace enormemente vulnerables».

Educar a la sociedad. «La mayor experiencia que podemos extraer es la social. La gente debe saber cómo actuar cuando vive en una zona de riesgo», afirma el ingeniero de minas Carlos Paredes Bartolomé, profesor de Matemática Aplicada de la Universidad Politécnica de Madrid.

Pero para saber dónde refugiarse, la gente debe contar con una red de alerta que funcione y una educación previa, que en el caso que nos ocupa no existía. «Desde 1883, no se había producido otro tsunami en la región. Las seis generaciones que han transcurrido han olvidado aquel episodio y los políticos no lo han recordado», añade Paredes, quien se dedica a investigar la actividad geológica y los modelos informáticos.

Dentro de unos días, este investigador viajará a la Antártida junto a un equipo multidisciplinar para actualizar modelos informáticos que sean capaces de conocer como actúa la actividad volcánica y sísmica.

La advertencia del mar. Normalmente, antes de la llegada del maremoto, el mar se retira previamente. Esto ocurrió el día 26 de diciembre según muchos testimonios. Sin embargo, la falta de cultura entre los nativos y los turistas sobre esa prealerta natural les llevó a muchos a curiosear por la zona intermareal que se había quedado sin agua. Cuando llegó el tsunami, les afectó de lleno. La prealerta de una gran bajamar súbita proporciona los segundos suficientes para ponerse a salvo si inmediatamente se suben varios pisos de un edificio que no se pueda hundir porque deja pasar el agua por debajo (no hay muchos edificios antimaremotos), o corriendo y ganando altitud hacia el interior.

El eje desplazado. El gran terremoto del día 26 de diciembre, de magnitud 8,9 en la escala de Richter, además de desencadenar un maremoto, ha provocado un desplazamiento del eje de rotación de la Tierra. Según el geofísico de la NASA, Richard Gross, el planeta gira tres microsegundos más rápido que antes, al haberse inclinado el eje de rotación hasta los 23 grados y 27 minutos.

Sin embargo, este es un fenómeno imperceptible por el ser humano. Sólo los instrumentos más sofisticados son capaces de captar estos cambios inducidos por el movimiento de las placas tectónicas y posteriormente de grandes masas de agua del Indico.

Liderazgo de la crisis. La experiencia demuestra que en caso de grandes catástrofes multinacionales, se producen graves problemas de coordinación y reparto de la ayuda de emergencia y la que se promete a plazos medios y largos, por la falta de organización de los gobiernos.

De ahí que desde el principio, alguien con tanta experiencia como el ex presidente de EEUU, Bill Clinton haya declarado que «es realmente importante que alguien asuma el liderazgo». Ha sido la ONU la que se ha hecho cargo de este papel, y su secretario general, Kofi Annan, parece haber asumido ese liderazgo. Su discurso del jueves en Yakarta insistía en que las ayudas prometidas se hicieran efectivas. De hecho, la catástrofe asiática ha promovido la ola más grande de donativos y solidaridad conocida hasta ahora. Sólo los gobiernos han prometido 3.000 millones de dólares de ayuda. Los donativos particulares podrían ser muy superiores a esa cifra.

Fuente: El Mundo
10/01/05

Tsunami Alarm System

The hazards that originate from tsunamis have been recognised for some time. Newspaper reports about undersea earthquakes and movies about meteor-inflicted tsunamis have contributed to public awareness of the threat. Early warning systems were constructed and deployed for instance in the Pacific Rim. Many areas in the world, however, are not covered by such traditional warning systems. At the latest in December 2004, when a tsunami has devastated wide areas bordering to the Indian Ocean, the extensive media coverage has elevated the sheer possibility, the effects and the dangers of a tsunami into global public consciousness. In the memory and perception of tourists and holidaymakers seashore sites may forever bear tsunami-related dangers, resulting in the desire for effective, reliable and easy-to-use tsunami alarm systems.

Further Information about the frequency and occurrence of tsunamis.

Our Tsunami Alarm System contributes to alleviate this problem and has been filed for patent protection. The Tsunami Alarm System has recently been introduced into the market and users can now subscribe. Subscribers to this alarm system will reliably receive an alarm to their mobile telephones, as and when a dangerous tsunami is evoked. In this way the invention enables people to take preventive action many minutes before the devastating tsunami arrives.

Beneficiaries of the tsunami alarm system are people who live and travel near the seaside.

The worldwide first Tsunami Alarm System for everybody has been introduced to the public at Steigenberger Graf Zeppelin in Stuttgart/Germany in a press conference on 30. September 2005. With the Tsunami Alarm System for everybody users will receive alarms onto their mobile phones – worldwide.

Please note the wealth of press and TV inserts on the first Tsunami Alarm System for everybody worldwide.

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Although a tsunami does not look like in the picture below, it helps you to gain an idea about the destructive power of a tsunami.

 

 Fuente