TZUNAMI
Tsunami: Consecuencia de un planeta geológicamente vivo
La palabra "tsunami" procede de las palabras japonesas "Tsu" (puerto) y "Nami" (onda).
Los tsunamis consisten en una serie de ondas generadas por una perturbación a gran escala en el mar.
La mayor parte tiene su origen en terremotos submarinos, aunque también los hay que están causados por vulcanismo, deslizamientos submarinos o en mucha menor medida por impactos de asteroides. Los efectos de los tsunamis son devastadores, causando graves daños en tierra, en las costas cercanas a su punto de origen, en cuestión de minutos, o en las propias cuencas oceánicas durante horas. La mayor parte de los tsunamis se producen en el Océano Pacífico, pero desde tiempos históricos hay datos referidos a fenómenos de este tipo en todos los mares y océanos del mundo. Los registros geológicos nos muestran que también en tiempos remotos se han producido tsunamis de consecuencias devastadoras.
1.- ¿Qué es realmente un tsunami y cómo se produce?
El fenómeno que denominamos "tsunami" consiste en una serie de olas de enorme longitud de onda y periodo producidas por una perturbación submarina importante, o bien por actividad geológica próxima a la costa de un océano. El origen del propio tsunami es el desplazamiento repentino de un gran volumen de masa de agua o la rápida elevación/descenso del lecho marino a consecuencia de un movimiento sísmico. Estos eventos y la fuerza de la gravedad son el origen de grandes ondas que comienzan a desplazarse desde su punto de origen hasta alcanzar las costas.
La palabra "tsunami" procede de las palabras japonesas "Tsu" (puerto) y "Nami" (onda). A veces, para denominar este fenómeno, se emplea la expresión "onda sísmica marina o mareal", aunque en realidad el origen de los tsunamis no sólo se encuentra asociado a los terremotos, sino a causas diferentes -erupciones volcánicas, deslizamientos o impactos de asteroides- que crean ondas de diferentes características, aunque tan destructivas o más que las primeras. De todos modos, el término "tsunami" se ha adoptado internacionalmente para referirse a todos los fenómenos de esta naturaleza.
2.- El origen geológico de los tsunamis
2.1.- Los terremotos
Un terremoto o movimiento sísmico es una vibración que viaja a través de la corteza terrestre. Los tsunamis de origen terrestre más destructivos se generan a causa de terremotos cuyo foco -punto de origen- se encuentra próximo al lecho oceánico. Los lugares en los que se generan estos movimientos sísmicos no se encuentran distribuidos al azar, sino que algunas regiones de nuestro planeta son más propensas a sufrir este tipo de terremotos que otras: esto se debe a la disposición en placas de la litosfera terrestre.
1.- ¿Qué es realmente un tsunami y cómo se produce?
El fenómeno que denominamos "tsunami" consiste en una serie de olas de enorme longitud de onda y periodo producidas por una perturbación submarina importante, o bien por actividad geológica próxima a la costa de un océano. El origen del propio tsunami es el desplazamiento repentino de un gran volumen de masa de agua o la rápida elevación/descenso del lecho marino a consecuencia de un movimiento sísmico. Estos eventos y la fuerza de la gravedad son el origen de grandes ondas que comienzan a desplazarse desde su punto de origen hasta alcanzar las costas.
La palabra "tsunami" procede de las palabras japonesas "Tsu" (puerto) y "Nami" (onda). A veces, para denominar este fenómeno, se emplea la expresión "onda sísmica marina o mareal", aunque en realidad el origen de los tsunamis no sólo se encuentra asociado a los terremotos, sino a causas diferentes -erupciones volcánicas, deslizamientos o impactos de asteroides- que crean ondas de diferentes características, aunque tan destructivas o más que las primeras. De todos modos, el término "tsunami" se ha adoptado internacionalmente para referirse a todos los fenómenos de esta naturaleza.
2.- El origen geológico de los tsunamis
2.1.- Los terremotos
Un terremoto o movimiento sísmico es una vibración que viaja a través de la corteza terrestre. Los tsunamis de origen terrestre más destructivos se generan a causa de terremotos cuyo foco -punto de origen- se encuentra próximo al lecho oceánico. Los lugares en los que se generan estos movimientos sísmicos no se encuentran distribuidos al azar, sino que algunas regiones de nuestro planeta son más propensas a sufrir este tipo de terremotos que otras: esto se debe a la disposición en placas de la litosfera terrestre.
Las placas, pues, se sitúan en contacto, pero se desplazan unas con respecto a otras: algunas se separan entre si, otras convergen, hundiéndose una bajo la otra (subducción); existen también pares de placas que se deslizan horizontalmente, desplazándose una en sentido opuesto con respecto a la otra... Estos movimientos y desplazamiento son los que generan, en algunos casos, los movimientos sísmicos de mayor o menor intensidad. La mayor parte de los terremotos suceden en zonas en donde tiene lugar la subducción de placas oceánicas bajo las continentales o bien bajo otra placa oceánica más joven. En esas zonas de subducción se encuentran las fosas más profundas del planeta, islas volcánicas o cadenas montañosas. Japón, por ejemplo, se halla en una zona de este tipo, siendo uno de los países de la Tierra que más terremotos -de diferente magnitud- sufre al año.
Ejemplo de la separación de placas es el que tiene lugar en el océano Atlántico, en donde se separan las placas Norteamericana y Euroasiática (en la zona norte) y las Sudamericana y Africana (el sur). El "hueco" que dejan es rellenado constantemente por material igneo procedente del interior terrestre, que va formando nueva corteza oceánica.
Otra fuente de terremotos son las placas que se desplazan horizontalmente (transformantes): se producen en el contacto de dos placas que se desplazan en sentido opuesto una con respecto a otra. Es dicho contacto se genera fricción y tensiones, las cuales, al ser repentinamente liberadas -con el consiguiente desplazamiento relativo de las placas- originan los terremotos. Este es el caso de la zona de California.
Ejemplo de placas que se desplazan horizontalmente, una en sentido opuesto con respecto a la otra.
Para medir la magnitud de un terremoto se emplea la escala de Ritcher, ideada en el Instituto Tecnológico de California en 1934 y que expresa la energía liberada por el éste. Se expresa desde el valor 0 al 10 y está basada en la escala logarítmica, de tal forma que cada grado entero de la escala representa un incremento de diez veces la amplitud del entero anterior. Por ejemplo: una magnitud 1 de Ritcher representa la energía liberada por una detonación de 170 gramos de TNT; una magnitud 4 corresponde a la explosión de 6 toneladas de TNT y una magnitud 8 representa una explosión de 6 millones de toneladas de TNT.
Existe otra escala empleada para medir la magnitud del terremoto, la de Mercalli, desarrollada en 1902 por el geólogo italiano Giuseppe Mercalli y que está basada en los efectos del terremoto sobre las construcciones humanas. Debido a que se trata de una escala bastante más subjetiva, su uso es cada vez menor entre los profesionales de la Geología.
Representación de la escala de Ritcher. Las áreas circulares muestran la escala de crecimiento logarítmico para las magnitudes entre 1 y 3. Si quisiésemos representar el valor de un terremoto de magnitud 10, necesitaríamos una pantalla de unos 150 metros de anchura.
No todos los movimientos sísmicos son generadores de tsunamis, sino sólo aquellos más violentos (generalmente los superiores a 7.5 en la escala de Ritcher), en los cuales el foco se sitúa a una profundidad inferior a los 60-70 km bajo el océano -o en el continente, pero muy cerca del mismo- y produce movimientos verticales del material de la corteza oceánica. La mayor parte de los movimientos sísmicos que generan tsunamis tienen lugar en las zonas de subducción, en donde se cumplen estas condiciones. Los desplazamientos verticales alteran el equilibrio de la superficie del océano, produciendo grandes desplazamientos de agua y generando tsunamis destructivos, los cuales pueden viajar largas distancias, de varios miles de kilómetros.
2.2.- Vulcanismo
Aunque es relativamente infrecuente, las erupciones volcánicas violentas también pueden generar perturbaciones importantes, capaz de desplazar grandes volumen de agua y generar tsunamis extremadamente destructivos, principalmente en zonas próximas a la erupción. En este caso, las ondas son generadas por el desplazamiento repentino del agua a causa de la explosión volcánica o bien de un deslizamiento de una ladera del terreno. Las ondas también se crean como consecuencia de una explosión seguida por el colapso de la cámara magmática.
Imagen: el volcán Shishaldin, situado en la isla Unimak (Islas Aleutianas).
Uno de los tsunamis más destructivos -y conocidos- es el que se produjo el 26 de agosto de 1883 tras la explosión y colapso de la cámara magmática del volcán Krakatoa, en Indonesia. Esta explosión produjo ondas que alcanzaron más de 40 metros de altura, arrasando todo lo que se encontraron a su paso a su llegada a la costa.
2.3.- Deslizamientos submarinos
Al igual que en la superficie terrestre se producen deslizamientos y flujos de material en laderas inestables, estos mismos fenómenos también tienen lugar en los fondos marinos. Tales eventos se producen como consecuencia de la inestabilidad y derrumbamiento masivo de material en pendientes submarinas, a veces generados por movimientos sísmicos. De hecho, la mayor parte de estos fenómenos se sospecha están causados por terremotos violentos. Por lo general, la energía de las ondas de un tsunami provocado por un deslizamiento submarino suele ir disipándose según se desplaza desde su origen a través del océano. De todos modos, curioso resulta el hecho de que el mayor tsunami jamás observado se desencadenó el 9 de julio de 1958 a consecuencia de un deslizamiento de este tipo en Lituya Bay (Alaska), producido por un terremoto, alcanzando la onda resultante una altura inicial de 520 metros y que rápidamente disminuiría, aunque causando cuantiosos daños.
2.4.- Impactos asteroidales
Los impactos asteroidales o cometarios son una de las fuentes de tsunamis más destructivos, aunque, afortunadamente, la frecuencia con la que ocurren tales eventos es muy baja y hasta la fecha ninguno ha sido registrado en tiempos históricos, aunque existen claros indicios de impactos que han causado tsunamis devastadores en épocas geológicas.
Desde hace varios millones de años no se han producido colisiones con grandes cuerpos asteroidales, existiendo tan sólo registros recientes de impactos producidos por objetos de diámetros inferiores a los 100 metros. De todos modos, objetos de mayor diámetro han colisionado contra nuestro planeta produciendo extinciones en masa e importantes cambios climatológicos, tal como atestiguan los cráteres de impacto existentes en la Tierra que no han sido borrados por la acción de los agentes geológicos. Debido a que existen importantes evidencias de impactos en todos los continentes del globo, debe concluirse que la mayor parte de estos cuerpos han chocado contra los mares y océanos, ya que cuatro quintas partes de nuestro planeta están cubiertas por agua.
Pequeño cráter de impacto (850 metros de diámetro) en Wolf Creek (Australia), el cual ha sido parcialmente enterrado por materiales transportados posteriormente a causa la acción del viento. Se estima que esta estructura de impacto se formó aproximadamente hace 300.000 años, sin producir mayores efectos en los ecosistemas terrestres.
La caída de asteroides o cometas contra los mares y océanos de nuestro planeta puede generar tsunamis de proporciones cataclísmicas: los científicos que estudian los registros geológicos y realizan modelizaciones informáticas de tales eventos concluyen que el impacto de un asteroide de varios cientos o pocos kilómetros de diámetro generaría -entre otras consecuencias no menos catastróficas- una serie de tsunamis que producirían gran devastación en el planeta. El bólido causante del impacto se desplazaría a tal velocidad que tardaría fracciones de segundo en atravesar el espesor de un océano cualquiera, colisionando contra el fondo marino. Este choque provocaría un terremoto de magnitud 12 en la escala de Richter y un calentamiento del punto de impacto en unos 100.000°C, temperaturas capaces de fundir instantáneamente entre 10 y 100 veces la masa del proyectil y vaporizar una enorme cantidad de agua, con lo cual se produciría una gran pluma de vapor de unos 700 Km de diámetro, 50 veces superior al espesor de la atmósfera terrestre.
Representación artística del impacto que hace 65 millones de años tuvo lugar en la zona que hoy es la Península de Yucatán, marcando el final del Cretácico e inicio del Terciario. El punto de impacto se encontraba en una región próxima al océano, por lo que una de sus consecuencias fue la generación de tsunamis que arrasaron amplias zonas del planeta.
La colisión produciría la excavación de parte del lecho marino y acto seguido, el agua intentaría rellenar la cavidad rápidamente, de modo que un anillo de ondas comenzaría a desplazarse desde el punto del impacto en todas direcciones: el impacto crearía así ondas (tsunamis) de todas las frecuencias y longitudes de onda, pero siendo una de ellas más o menos similar a la del diámetro de la cavidad.
Por ejemplo, un tsunami producido por una colisión de este tipo en un punto intermedio del océano Atlántico generaría ondas que se propagarían por todo el Océano Atlántico y el Caribe, decayendo según van viajando. Pocas horas después del impacto, olas de entre 60 y 120 metros de altura alcanzarían la costa Este de los EEUU y Europa. Además, las olas también podrían desestabilizar los materiales que yacen en las pendientes topográficas marinas, causando deslizamientos y desencadenando tsunamis secundarios.
La formación de tsunamis como consecuencia de explosiones nucleares tampoco es descartable, aunque la realización de tests de este tipo por parte de las diferentes potencias nucleares del planeta -actualmente prohibidos- no ha producido fenómeno alguno de este tipo.
3.- ¿Cómo viaja el tsunami a través de las masas de agua oceánicas?
Una vez que se genera un tsunami, su energía es distribuida en una columna de agua desde la superficie hasta el fondo. El tsunami consiste en una serie de ondas de gran longitud, las cuales se emiten en todas direcciones desde el área fuente, de un modo similar a las ondas que se forman al dejar caer un guijarro en un estanque. Tanto la longitud de onda de las ondas que constituyen el tsunami como su periodo dependerán del mecanismo que genere la perturbación, así como de las dimensiones del lugar de origen (que no serán iguales si se trata de un terremoto o de un deslizamiento).
El periodo de las ondas de tsunami suele oscilar entre los 5 y 90 minutos, presentando sus crestas varios miles de kilómetros de longitud y separándose las unas de las otras por un espacio de pocas decenas a cientos de kilómetros mientras se desplazan por el océano.
Uno de los aspectos más significativos de los tsunamis producidos por eventos terrestres son sus dimensiones: en el océano profundo, la longitud de onda suele ser como máximo de 200 km y la altura de las ondas (diferencia entre cresta y valle) generalmente no supera el metro, siendo en la mayor parte de los casos de pocos centímetros. Por esta razón, los pasajeros situados en embarcaciones que navegan en aguas profundas no advierten la presencia del tsunami, el cual sólo provoca un ascenso y descenso suave de la superficie marina. Algunos de los eventos más destructivos de este tipo han sido completamente indetectables a pocas decenas de kilómetros de las costas arrasadas. Por esta razón, en alta mar, los tsunamis producidos por fenómenos terrestres (seísmos, vulcanismo, deslizamientos) no pueden ser diferenciados de las olas ordinarias que se producen lejos de las costas. Además, su velocidad es directamente proporcional a la profundidad del agua: en los océanos más profundos la velocidad de la onda es como máximo de 800 km/h, similar a la de una aeronave comercial; en océanos de 4000 metros de profundidad, la onda se desplaza auna velocidad de 700 km/h.En zonas profundas, la altura del tsunami suele ser de unos pocos centímetros e inferior al metro, pero según la onda se va aproximando a la costa, en donde la profundidad de las aguas es menor, la energía del tsunami es comprimida en un volumen considerablemente menor, reduciéndose su velocidad pero incrementándose la altura de la onda.
Los científicos pueden predecir el tiempo que un tsunami tardará en alcanzar la costa basándose en el fenómeno que produce la perturbación, en la topografía submarina y en la situación y características de las zonas costeras.
Fotografía tomada el 1 de abril de 1946, en la que los ciudadanos del centro de Hilo (Hawaii) escapan del tsunami de pocos metros de altura que se aproxima al fondo.
Imagen: un tsunami arrasa la costa de la isla Cocoanut (Hawaii) el 1 de abril de 1946.
Los tsunamis suelen alcanzar la costa en forma de un conjunto de crestas y valles de agua, produciéndose cada llegada de una onda con una separación temporal de 10 a 45 minutos. Es precisamente en la costa en donde se manifiesta la energía contenida en el tsunami: el menor volumen (profundidad) de agua existente conlleva una "compresión" de la onda, de tal forma que su longitud de onda disminuye y la energía es dirigida hacia arriba, incrementandose considerablemente la altura de las olas. De este modo, una onda de 1 metro de altura situada en el océano profundo puede aumentar su altura hasta los 30-35 metros al alcanzar la costa. Los efectos que ésta produzca dependerán -además de su altura- de cómo se halle distribuida su energía, la trayectoria de las ondas con respecto a la línea de costa y la geometría y topografía de dicha costa.
Una amenaza latente. Recientemente se ha anunciado y publicado la posibilidad de que se produzca un tsunami de grandes proporciones como consecuencia de un deslizamiento lateral de 500 km cúbicos de material del volcán Cumbre Vieja (Isla de la Palma, Islas Canarias). Estas imágenes muestran la simulación de la evolución de este tsunami potencial, desde los 2 minutos (imagen A) hasta 9 horas después del deslizamiento (imagen I). Las curvas rojas y azules muestran zonas elevadas y deprimidas de la superficie oceánica, respectivamente; los puntos amarillos indican la altura del nivel del mar en metros (siendo positiva cuando se refiere a cota situada por encima del nivel promedio del mar y negativa cuando la cota se encuentra situada por debajo). El deslizamiento que genera el tsunami sería de proporciones tan catastróficas que, tras cruzar el Atlántico, llegarían olas de alturas entre 10 y 25 metros a las costas americanas. Imagen tomada de: Ward, S. N. y S. Day 2001. Cumbre Vieja Volcano - Potential Collapse and Tsunami at La Palma, Canary Islands, Geophys. Res. Lett., 28, 3397-3400.
Más información sobre tsunamis:
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