Planteamiento del problema Actualmente, en el Perú aún no existe por completo, un sistema de detección temprana que anuncie la inminente llegada de ondas sísmicas capaces de destruir ciudades y causar daños físicos a los habitantes, esculturas, viviendas, de las distintas ciudades del país. La existencia en algunos países de sistemas de alerta sísmica temprana obedece a la geografía del territorio esto debido a que se basan en la detección de ondas marítimas causadas por las ondas sísmicas, en otros países la detección de sismos en las zonas mineras se hace desde la misma ubicación de la mina y en base al suelo. Las ciudades más cercanas a las costas marítimas tienen un tiempo de alerta menor que las que se encuentran alejadas de estas, esto a causa de la cercanía al océano que es generalmente donde se originan los sismos. En muchos países como es el caso de chile o Japón, no es muy eficiente detectar ondas marítimas ya que se encuentran muy cercanas a la costa y dichas ondas llegarían junto con el movimiento telúrico, en estos casos se debe valor algún otro sistema más eficiente que verdaderamente contribuya a la detección temprana. Los sistemas de alerta sísmicos no deben simplemente replicarse, sino que se debe realizar una descripción del sistema más adecuado para cada territorio. En base a lo mencionado anteriormente se formula el siguiente problema de investigación. ¿Cuál es el sistema de alerta sísmico temprano adecuado para el territorio peruano? Justificación del problema El Perú forma parte de los países que integran el Cinturón de Fuego del Océano Pacífico, el cual se caracteriza por concentrar algunas zonas de subducción más importantes del mundo, lo que ocasiona una intensa actividad sísmica y volcánica. Estadísticamente el Cinturón de Fuego del Océano Pacífico concentra el 85% de la actividad sísmica mundial; es por eso que a lo largo de la historia nuestro país ha sido azotado por sismos de grandes intensidades. Estos desastres naturales trajeron consigo grandes pérdidas, no solo materiales sino también pérdidas humanas. Sabemos que es imposible frenar o detener los movimientos sísmicos, ya que se originan en el interior de la Tierra, pero podemos prevenir o anticipar a las personas a través de un sistema que detecta segundos antes que ocurra un
movimiento sísmico. Este tipo de sistema brindaría un valioso tiempo a la población para que pueda realizar la evacuación correspondiente. Esta alerta brindara ese valioso tiempo, ya que se activará instantes previos a un movimiento telúrico, de esa forma podríamos contribuir a que la taza de personas muertas en casos de sismos disminuya en gran proporción. En países en vías de desarrollo como el nuestro, existen tantas estructuras esenciales sísmicamente vulnerables que es prácticamente imposible reforzarlas todas antes de la ocurrencia de un futuro terremoto. Es por esta razón, que un sistema que alerte a los ocupantes de estructuras vulnerables, que aún no han sido reforzadas, pocos segundos antes del arribo de las ondas sísmicas, podrán salvar muchas vidas. Sismos 3.1 Causas, características e impactos: Sismos, temblores y terremotos son términos usuales para referirse a los movimientos de la corteza terrestre, sin embargo, técnicamente hablando, el nombre de sismo es más utilizado (terremoto se refiere a sismos de grandes dimensiones). Los sismos se originan en el interior de la tierra y se propagan por ella en todas direcciones en forma de ondas. 3.1.1 Causas: Tectónica: Son los sismos que se originan por el desplazamiento de las placas tectónicas que conforman la corteza, afectan grandes extensiones y es la causa que más genera sismos. Volcánica: Es poco frecuente, cuando la erupción es violenta genera grandes sacudidas que afectan sobre todo a los lugares cercanos, pero a pesar de ello su campo de acción es reducido en comparación con los de origen tectónico. Hundimientos: cuando al interior de la corteza se ha producido la acción erosiva de las aguas subterráneas, va dejando un vacío, el cual termina por ceder ante el peso de la parte superior. Es esta caída que genera vibraciones conocidas como sismos. Su ocurrencia es poco frecuente y de poca extensión. Deslizamientos: El propio peso de las montañas es una fuerza enorme que tiende a aplanarlas y que puede producir sismos al ocasionar
deslizamientos a lo largo de fallas, pero generalmente no son de gran magnitud. Explosiones atómicas: Realizadas por el ser humano y que al parecer tienen una relación con los movimientos sísmicos.
La explicación a muchos de los fenómenos sísmicos y volcánicos que han ocurrido en los últimos años es que son consecuencia de Fallas Tectónicas y del movimiento de las Placas Tectónicas. Desde el punto de vista geológico, las zonas conocidas como las más activas del mundo en estos términos forman dos grandes alineaciones de miles de kilómetros de longitud y solo unos pocos de ancho:
Cinturón Circumpacífico (conocido como "Cinturón de Fuego"). Rodea casi totalmente el Pacifico, se extiende a lo largo de las costas de América del Sur, México y California hasta Alaska; después continúa por las islas Aleutianas, antes de dirigirse hacia el sur a través de Japón y las Indias orientales. La mayor parte de la energía sísmica se libera en esta región, libera entre 80 y 90% de la energía sísmica anual de la Tierra. 3.1.2 Características: Para entender los sistemas de detección, debemos conocer un poco en profundidad las características de un terremoto y qué procesos tienen lugar cuando se produce uno. El punto exacto en donde se origina el sismo se llama foco o hipocentro, se sitúa debajo de la superficie terrestre a unos pocos kilómetros hasta un máximo de unos 700 km de profundidad. El epicentro es la proyección del foco a nivel de tierra, es decir, el punto de la superficie terrestre situada directamente sobre el foco, donde el sismo alcanza su mayor intensidad. El fallamiento (falla) de una roca es causado precisamente por la liberación repentina de los esfuerzos (compresión, tensión o de cizalla) impuestos al terreno, de esta manera, la tierra es puesta en vibración; esta vibración se debe a que las ondas sísmicas se propagan en todas las direcciones y trasmiten la fuerza que se genera en el foco sísmico hasta el epicentro en proporción a la intensidad y magnitud de cada sismo. Una vez que se produce el terremoto, el movimiento sísmico se propaga a través de ondas, en función de sus características y de lo
que atraviesan, hay distintos tipos. Las Ondas longitudinales o P son las que primero se propagan, ya que viajan a una velocidad de hasta 13 km/s. Son las primeras que se detectan y, al circular por el interior de la tierra, no son realmente peligrosas. Después llegan las Ondas transversales o S, más lentas y que únicamente atraviesan sólidos. Finalmente, las ondas superficiales, que tienen lugar como consecuencia de la acción de las P y de las S sobre la superficie terrestre, estas son las más lentas y también las más peligrosas. Los sismógrafos son aparatos que miden, precisamente, estas variaciones. 4. Sistema de alerta sísmica 4.1 ¿Cómo funciona un sistema de detección temprana de terremotos? Cuando se produce un terremoto, desde el epicentro del mismo viajan dos tipos de ondas: las ondas P y las ondas S. Juntas dan lugar a las ondas superficiales, las peligrosas. Una red de sensores distribuidos por todo el territorio a cubrir es capaz de detectar las ondas P, que son las más inofensivas, y emiten una alerta al centro de control centralizado. Desde este se procesa la alerta y se envía a los usuarios, antes incluso de que lleguen las ondas S, ya que desde la llegada de la onda P hasta que comienzan las de superficie pasan 20 segundos. Los Sistemas de Alerta Sísmica (SAS) implantados en algunos países dan la oportunidad de conocer el inicio de un sismo fuerte cerca de su epicentro, la diferente velocidad de propagación de las ondas sísmicas y eléctricas, y la distancia entre el sitio del epicentro sísmico y el lugar donde se desea prevenir sus efectos. La eficacia de esta tecnología depende del resultado de las acciones como captar el sismo, pronosticar su magnitud e informar oportunamente a la población en riesgo para que responda adecuadamente, todas estas acciones tienen posibilidad de falla. El SAS es capaz de brindar, por medio de la radio y la televisión, un aviso de entre 50 y 70 segundos, previo a la llegada de un macrosismo de 6 grados o más en la escala de Richter.
4.4 Fundamentos de un sistema de alerta sísmica temprana Un sistema de alerta sísmica (SAS) es un sistema de información en tiempo real, capaz de proporcionar una rápida notificación de los daños potenciales de un terremoto.
los diferentes medios de comunicación, capacitación en las escuelas, centros deportivos, recreativos, etc. Con la finalidad de hacer que la población interiorice una alerta sísmica temprana y tenga la oportunidad de tomar las medidas necesarias ante un sismo inminente.
El fundamento físico de un SAS se basa en que cuando ocurre un terremoto, la mayor parte de energía radiada en el foco está contenida en las fases de menor velocidad de propagación (ondas S y superficiales), las cuales llegan después de las ondas P (fase de mayor velocidad). Sin embargo, la parte inicial de la onda P, aunque su amplitud sea pequeña y mucho menos destructiva que las S o superficiales, contiene ya información suficiente permitiendo determinar el tamaño final del terremoto a partir de ella. Cualquier señal electromagnética de alerta se transmite a mayor velocidad que las ondas S y por tanto si se obtiene la información del tamaño del terremoto a partir de la onda P, mediante una red de instrumentos dispuestos en el área de ocurrencia del terremoto, se puede proporcionar una alerta con anterioridad a la llegada de la onda S. La diferencia de tiempo de llegada entre las ondas P y S, depende de la distancia hipo central y del medio en el que se estén propagando.
7. Conclusiones Analizando los trabajos de investigación en diversos contextos y continentes, llegamos a la conclusión de que el Sistema de Alerta Sísmica es perfectible con cierta incertidumbre, sin embargo, es una herramienta valiosa que nos puede dar un tiempo invalorable que puede ser usado para ubicarnos en lugares seguros y así mitigar las posibles consecuencias fatales que se puede desencadenar de este fenómeno natural. La solución que planteamos es de primero especializarnos en este tema, localizar los puntos geográficos estratégicos en los cuales nos podamos apoyar para así hacer un despliegue de información, segundo diseñar nuestras plantas de estudio y acoplo de información ubicados en nuestra costa que estarán interconectados con los otros centros de información y estos puedan distribuir a nivel regional la señal de alerta y finalmente con el apoyo de las redes de telecomunicaciones llegar con mayor facilidad a la mayor cantidad posible de personas mediante el uso de la telefonía.
Solución propuesta al problema de investigación En base a lo presentado en este estudio y considerando la relevancia y el impacto que generan los sismos en cualquier parte del mundo y en particular en aquellos países que se encuentran en el cinturón de fuego del pacífico, entre ellos el Perú, creemos necesaria la implementación de un sistema de alerta sísmica temprana que tenga características particulares para cada región ya que las diferencias en la geografía terrestre influyen en la forma y el funcionamiento de cualquier tipo de alerta sísmica temprana, para el territorio peruano proponemos una red interconectada de acelerómetros capaces de difundir la señal de onda sísmica a todo el país, estos acelerómetros deben colocarse, en el caso del Perú, en las partes más profundas de la sierra y selva y en las partes más profundas y cercana a las placas de Nazca y Sudamericanas, para el caso de la zona costera, esto sigue la lógica geográfica de que cuanto más cercano se encuentren los acelerómetros obtenemos más tiempo en la transmisión de la señal sísmica y por la tanto mayor tiempo de alerta ante un movimiento telúrico; además, siguiendo los estudios de la ciudad de México también proponemos una educación ciudadana redundante, esto es una educación repetitiva, haciendo que la información llegue a los usuarios a través de