Tsunamis

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

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