Efectes indirectes dels terratrèmols
Els terratrèmols són ben coneguts per les pèrdues humanes, econòmiques i de patrimoni cultural que comporten. Tot i això, un terrratrèmol (és a dir l’oscil·lació del terreny), per violent que sigui, no comporta un perillFenomen susceptible de generar pèrdues humanes, danys a les persones, propietat, degradació ambiental o disrupció social i econòmica. Més per a les vides humanes en si mateix. Tant és així, que si experimentéssim un hipotètic terratrèmolUn terratrèmol és una vibració del terreny produïda per l’arribada d’ones elàstiques que viatgen fins el punt d’observació des d’una zona on hi ha hagut un moviment brusc a l’escorça terrestre, una explosió, o bé un impacte. Més de magnitudValor numèric continu que quantifica la grandària o energia d’un sisme. Existeixen diverses escales de quantificació de la magnitud que no tenen límit superior i que s’expressen en nombres decimals. Malgrat que l’escala és oberta, des que es tenen registres de terratrèmols no s’ha arribat a mesurar cap sisme que arribi a la magnitud 10. La primera escala de magnitud que es va utilitzar és la de Richter, però actualment se n’utilitzen d’altres per tal de millorar la caracterització de cada terratrèmol depenent de la magnitud, distància a l’epicentre dels sismògrafs, i el tipus de sismògraf disponible. Tot i això, la magnitud és un valor que caracteritza un terratrèmol al seu lloc d’origen. Més 10 a camp obert en una zona horitzontal damunt de material rocós, segur que ens espantaríem molt, però difícilment prendríem cap mal.
El què resulta extremadament perillós dels terratrèmols són els seus efectes indirectes. Aquests si que poden ser fàcilment letals i provocar grans pèrdues i destrucció.
Els efectes indirectes més habituals dels terratrèmols són:
Imatges aèries de la zona portuària d’Ishinomaki (Japó) abans i 8 dies després del TerratrèmolUn terratrèmol és una vibració del terreny produïda per l’arribada d’ones elàstiques que viatgen fins el punt d’observació des d’una zona on hi ha hagut un moviment brusc a l’escorça terrestre, una explosió, o bé un impacte. Més i tsunamiUn tsunami és un tren de diverses ones que afecten la superfície dels oceans de forma esporàdica i que, en atansar-se a la costa en zones cada cop més somes provoca un apilament d’aigua extraordinari per damunt del nivell mitjà del mar que envesteix i inunda per un curt període de temps la zona litoral fins a cotes excepcionals. Un tsunami de gran magnitud es transmet a través dels oceans a gran velocitat i acaba afectant des de les zones costaneres més properes al lloc d’origen fins a zones costaneres situades a molts milers de distància. Els tsunamis afecten amb major freqüència certes costes, però se’n poden produir en qualsevol zona costanera. Més de Tohoku de l’11 de març de 2011. Aquesta localitat va ser serverament afectada pel gran tsunamiUn tsunami és un tren de diverses ones que afecten la superfície dels oceans de forma esporàdica i que, en atansar-se a la costa en zones cada cop més somes provoca un apilament d’aigua extraordinari per damunt del nivell mitjà del mar que envesteix i inunda per un curt període de temps la zona litoral fins a cotes excepcionals. Un tsunami de gran magnitud es transmet a través dels oceans a gran velocitat i acaba afectant des de les zones costaneres més properes al lloc d’origen fins a zones costaneres situades a molts milers de distància. Els tsunamis afecten amb major freqüència certes costes, però se’n poden produir en qualsevol zona costanera. Més, amb elevació del nivell de l’aigua de fins a 40,5 m sobre el nivell del mar.
Modificació de la topografia
En terratrèmols relativament grans, de magnitudValor numèric continu que quantifica la grandària o energia d’un sisme. Existeixen diverses escales de quantificació de la magnitud que no tenen límit superior i que s’expressen en nombres decimals. Malgrat que l’escala és oberta, des que es tenen registres de terratrèmols no s’ha arribat a mesurar cap sisme que arribi a la magnitud 10. La primera escala de magnitud que es va utilitzar és la de Richter, però actualment se n’utilitzen d’altres per tal de millorar la caracterització de cada terratrèmol depenent de la magnitud, distància a l’epicentre dels sismògrafs, i el tipus de sismògraf disponible. Tot i això, la magnitud és un valor que caracteritza un terratrèmol al seu lloc d’origen. Més a partir de 6 i superiors, la superfície de ruptura de la fallaUna falla és una discontinuïtat o fractura a l’escorça terrestre que separa dues masses rocoses que han experimentat moviment relatiu entre elles. Quan aquest moviment relatiu entre blocs rocosos separats per una falla es produeix de forma brusca es genera un terratrèmol. Més pot arribar a afectar la superfície del terreny. En aquests casos, associat a la traça de la fallaUna falla és una discontinuïtat o fractura a l’escorça terrestre que separa dues masses rocoses que han experimentat moviment relatiu entre elles. Quan aquest moviment relatiu entre blocs rocosos separats per una falla es produeix de forma brusca es genera un terratrèmol. Més en superfície, es generen formes del paisatge característiques. En funció del tipus de moviment de la fallaUna falla és una discontinuïtat o fractura a l’escorça terrestre que separa dues masses rocoses que han experimentat moviment relatiu entre elles. Quan aquest moviment relatiu entre blocs rocosos separats per una falla es produeix de forma brusca es genera un terratrèmol. Més es poden formar escarpaments de fallaUna falla és una discontinuïtat o fractura a l’escorça terrestre que separa dues masses rocoses que han experimentat moviment relatiu entre elles. Quan aquest moviment relatiu entre blocs rocosos separats per una falla es produeix de forma brusca es genera un terratrèmol. Més (en falles normals), turons allargats (en falles inverses) i canals desplaçats lateralment (en falles direccionals), entre altres.
L’acumulació de la deformació al llarg de molts terratrèmols (per tant al llarg de centenars de milers d’anys) prop de la traça de falles actives també genera paisatges a escala regional, tal com fronts muntanyosos, facetes triangulars i conques (zones deprimides on s’afavoreix l’acumulació de sediments) de diferents tipus.
Esllavissades en vessants
Els terratrèmols, sobretot a partir de magnitud 4 en amunt, sovint poden desencadenar esllavissades en zones ja normalment propenses a moviments de vessant. Aquestes esllavissades, en el cas de molts terratrèmols, son la causa principal de pèrdues humanes i de destrucció d’elements antròpics.
D’esllavissades n’hi ha de diversos tipus, en funció dels mecanismes de desencadenament i transport, dels materials mobilitzats, i de la proporció d’aigua disponible respecte al material rocós. La presència d’aigua tendeix a reduir la resistència a la deformació dels materials superficials i, per tant, és un factor clau en la mobilització i el transport de la majoria de moviments en massa.
Una esllavissada s’inicia en el moment crític en què els esforços (conjunt de forces) al vessant superen la seva resistència a la deformació. La presència abundant d’aigua en les discontinuïtats de la roca o bé en la porositat de materials detrítics superficials genera una pressió interna que tendeix a reduir la resistència a la cisalla del material i, per tant, a facilitar-ne l’esllavissament. Un vessant en condicions properes al punt crític d’esllavissament que es vegi afectat per les oscil·lacions d’un terratrèmolUn terratrèmol és una vibració del terreny produïda per l’arribada d’ones elàstiques que viatgen fins el punt d’observació des d’una zona on hi ha hagut un moviment brusc a l’escorça terrestre, una explosió, o bé un impacte. Més experimentarà canvis ràpids i alternants en el seu camp d’esforços. Això facilita que en algun moment d’aquestes oscil·lacions l’esforç de cisalla superi el llindar de resistència dels materials del vessant i s’hi acabin produint esllavissades.
La perillositat de les esllavissades desencadenades per terratrèmols varia en funció del volum de material desplaçat i la velocitat del moviment en massa. Les esllavissades més perilloses són les més ràpides i amb major volum involucrat, tals com allaus de roca i grans fluxos d’arrossegalls i de fang. Com més alta és la velocitat menys factible és efectuar una evacuació d’una població a temps. Tot i això, d’altres tipus d’esllavissades més lentes, com fluxos de terres, poden provocar també una gran destrucció degut als volums i gruixos elevats i la intensa deformació que acaba experimentant el vessant. Els despreniments de roques es produeixen en vessants d’elevat pendent i, en funció de la seva magnitudValor numèric continu que quantifica la grandària o energia d’un sisme. Existeixen diverses escales de quantificació de la magnitud que no tenen límit superior i que s’expressen en nombres decimals. Malgrat que l’escala és oberta, des que es tenen registres de terratrèmols no s’ha arribat a mesurar cap sisme que arribi a la magnitud 10. La primera escala de magnitud que es va utilitzar és la de Richter, però actualment se n’utilitzen d’altres per tal de millorar la caracterització de cada terratrèmol depenent de la magnitud, distància a l’epicentre dels sismògrafs, i el tipus de sismògraf disponible. Tot i això, la magnitud és un valor que caracteritza un terratrèmol al seu lloc d’origen. Més, poden també tenir un efecte altament destructiu tot i que, generalment, d’abast més local comparat amb amb els casos anteriors.
Liqüefacció
La liqüefacció es un procés físic pel qual un material granulat (detrític) saturat en aigua passa sobtadament d’un comportament sòlid a un comportament líquid i, per tant, amb capacitatCombinació de totes les fortaleses, atributs i recursos disponibles en una organització, comunitat o societat per gestionar i reduir el risc de desastres i enfortir la resiliència. La capacitat i la vulnerabilitat són l’invers l’un de l’altre. L’augment de capacitat en una societat en redueix la vulnerabilitat. Més de fluir. En estat de repòs, el material granulat saturat d’aigua es comporta com un sòlid degut a les forces de fricció existents entre els grans. Una sacsejada com la que produeix un terratrèmolUn terratrèmol és una vibració del terreny produïda per l’arribada d’ones elàstiques que viatgen fins el punt d’observació des d’una zona on hi ha hagut un moviment brusc a l’escorça terrestre, una explosió, o bé un impacte. Més en aquests materials saturats en aigua té la capacitatCombinació de totes les fortaleses, atributs i recursos disponibles en una organització, comunitat o societat per gestionar i reduir el risc de desastres i enfortir la resiliència. La capacitat i la vulnerabilitat són l’invers l’un de l’altre. L’augment de capacitat en una societat en redueix la vulnerabilitat. Més d’induir una reorganització dels grans detrítics, una reducció del nombre de punts de fricció entre els grans i la transferència momentània dels esforços al fluid que reomple la porositat. Amb aquest canvi momentani el material passa a tenir un comportament més semblant al del fluid intersticial i a ser capaç de deformar-se i fluir ràpidament mentre es manté el moviment sísmic i tot just posteriorment.
La liqüefacció es pot produir a distàncies molt allunyades de l’epicentreEs el punt de la superfície terrestre que es troba verticalment damunt del focus (o hipocentre) d’un terratrèmol. El focus és on es genera el terratrèmol (per lliscament d’una porció d’una falla) i l’epicentre és el punt de la superfície situat a la seva vertical. Més d’un terratrèmolUn terratrèmol és una vibració del terreny produïda per l’arribada d’ones elàstiques que viatgen fins el punt d’observació des d’una zona on hi ha hagut un moviment brusc a l’escorça terrestre, una explosió, o bé un impacte. Més, sempre que les condicions dels materials siguin les idònies i la intensitatValor numèric discret que indica els efectes que un sisme ha produït a les persones, als edificis i a l’entorn natural. Un mateix sisme es pot manifestar amb intensitats molt variables en diferents localitats, depenent de la distància al focus sísmic i d’altres característiques del terreny. Les escales d’intensitat sísmica més emprades actualment a Europa són les MSK-64, EMS-98, amb una diferenciació de graus des de I fins al XII, corresponent a una escala creixent de severitat dels efectes. Els valors d’intensitat s’expressen mitjançant nombres romans i, per tant, no accepten decimals. Els sismes de grau VI i VII causen danys lleus, els d’intensitat VII i IX són destructius i a partir del grau X són catastròfics. La intensitat es determina a partir d’informació sobre els efectes del terratrèmol que es recull per observació directa i d’enquestes a la població que l’ha experimentat…. Més de la sacsejada rebuda localment sigui suficient per induir el canvi de comportament.
La liqüefacció es pot produir en zones de vessants (sempre que siguin saturats d’aigua) on pot funcionar com a mecanisme desencadenant de fluxos d’arrossegalls i de fang, ja comentats en l’apartat anterior. Però típicament, la liqüefacció també pot produir-se en zones mal drenades de molt baix pendent, tals com antigues zones lacustres actualment reblertes de sediments, terrasses fluvials, estuaris i ambients costaners amb presència de sorres i llims saturats d’aigua per l’efecte de nivells freàtics elevats. En aquests casos el material fluïdificat pot migrar seguint esquerdes o discontinuïtats en la pila de sediments, formant el què s’anomenen dics de sorra, o bé, si troba una esquerda connectada a la superfície, ser extruït fins la superfície, formant el què s’anomenen volcans de fang. Els volcans de fang poden quedar alineats damunt la superfície del terreny, seguint la traça de l’esquerda per on s’han expulsat les sorres i llims liqüefactats.
Construccions fonamentades damunt de materials sorrencs i llimosos saturats en aigua, poden perdre el suport de forma sobtada i experimentar enfonsament i col·lapse degut al fenomen de liqüefacció. Un grau diferent d’enfonsament en diferents parts d’un edifici en poden provocar la inclinació i destrucció totals.
Tsunamis
Desperfectes, destrucció i ensorrament d'edificis
Qualsevol edifici o construcció és sotmès a les oscil·lacions de les ones sísmiques quan s’esdevé un terratrèmolUn terratrèmol és una vibració del terreny produïda per l’arribada d’ones elàstiques que viatgen fins el punt d’observació des d’una zona on hi ha hagut un moviment brusc a l’escorça terrestre, una explosió, o bé un impacte. Més. Aquestes oscil·lacions poden augmentar significativament la seva intensitatValor numèric discret que indica els efectes que un sisme ha produït a les persones, als edificis i a l’entorn natural. Un mateix sisme es pot manifestar amb intensitats molt variables en diferents localitats, depenent de la distància al focus sísmic i d’altres característiques del terreny. Les escales d’intensitat sísmica més emprades actualment a Europa són les MSK-64, EMS-98, amb una diferenciació de graus des de I fins al XII, corresponent a una escala creixent de severitat dels efectes. Els valors d’intensitat s’expressen mitjançant nombres romans i, per tant, no accepten decimals. Els sismes de grau VI i VII causen danys lleus, els d’intensitat VII i IX són destructius i a partir del grau X són catastròfics. La intensitat es determina a partir d’informació sobre els efectes del terratrèmol que es recull per observació directa i d’enquestes a la població que l’ha experimentat…. Més per efecte de llocVegi’s Amplificació (de l’ona sísmica) Més o per liqüefacció dels materials geològics subjacents. Els esforços i grau de deformació als quals se sotmet una construcció són màxims quan el seu període natural d’oscil·lació encaixa amb el període d’oscil·lació del sismeVegi’s terratrèmol Més i es produeix un fenomen de ressonància. Amb ressonància o sense, el vaivé sísmic sotmet l’edifici a uns esforços que posen a prova la resistència dels materials i la tècnica constructiva. Si els esforços als que se sotmet una construcció superen la seva resistència a la deformació elàstica es generen uns danys permanents. Aquests danys poden ser desperfectes no estructurals, tals com esquerdes menors o despreniment parcial de revestiments o falsos sostres, fins a afectacions estructurals que poden provocar el col·lapse parcial o la destrucció total de l’edifici.
L’ensorrament parcial o total d’edificis és la causa principal de la pèrdua de vides durant terratrèmols. L’atrapament de persones sota els edificis explica aproximadament 3/4 parts de les aproximadament 750.000 morts que, segons l’Organització Mundial de la Salut, es van produir entre 1998 i 2017 derivades dels terratrèmols. Més de 125 milions de persones es van veure afectades durant aquest període de 20 anys per l’efecte de terratrèmols, pel fet d’haver quedat ferides, sense llar i desplaçades o evacuades de forma forçosa almenys durant la fase d’emergènciaSituació o esdeveniment sobtat i inesperat, normalment perillós, que requereix una acció immediata i organitzada per evitar o reduir danys a la vida, la salut, els bens o el medi ambient. La causa d’una emergència pot ser molt variada. Més.
La vulnerabilitatCondició determinada per factors físics, socials, econòmics i ambientals o per processos que incrementen la susceptibilitat dels individus, comunitats, o sistemes a l’impacte d’un fenomen perillós. La capacitat i la vulnerabilitat són l’invers l’un de l’altre. L’augment de capacitat en una societat en redueix la vulnerabilitat. Més dels edificis depèn de factors diversos entre els quals hi ha l’antiguitat de l’edifici, la qualitat del disseny, dels materials, i de la tècnica constructiva, distribució de pesos, grau d’inspecció i manteniment, i la densitat de població. Tots aquests factors depenen de forma més o menys directa dels materials disponibles, de la tradició constructiva de cada país, del nivell econòmic i de les desigualtats socials, del grau de coneixement existent sobre la perillositat sísmicaProbabilitat que es produeixi un terratrèmol susceptible de generar pèrdues humanes, danys personals o de salut, destrucció de propietat, pèrdua de recursos alimentaris i serveis, disrupció social i econòmica o impacte ambiental. Més, de la legislació vigent i la capacitatCombinació de totes les fortaleses, atributs i recursos disponibles en una organització, comunitat o societat per gestionar i reduir el risc de desastres i enfortir la resiliència. La capacitat i la vulnerabilitat són l’invers l’un de l’altre. L’augment de capacitat en una societat en redueix la vulnerabilitat. Més de l’administració de fer-la complir, i de factors sociopolítics i culturals tals com el grau de corrupció dels agents implicats.
Alteració de línies de transport, de subministraments i del sistema de salut
- trencament de canonades d'aigua i de gas i afectació de la xarxa de distribució elèctrica, d'energia i de telecomunicacions;
- interrupció o disminució dràstica de la capacitat de serveis públics essencials tals com els centres de salut, ensenyament, bombers i policia, així com l'accés a aquests serveis per part de la població;
- interrupcions a la xarxa de transports terrestre (carreteres, ponts i viaductes) i a les infraestructures portuàries directament afectades per la sacsejada sísmica, esllavissades o tsunamis. Disrupció de les cadenes de subministrament i distribució de bens essencials (aliment, aigua i medicaments) i industrials amb una gran afectació durant l'emergència i posteriorment. La capacitat de treball i productiva de la zona damnificada en pot quedar severament afectada i la capacitat de recuperació es pot reduir de forma dràstica sense la implementació d'ajuts externs.
Incendis i explosions
El trencament de conduccions de gas durant un terratrèmolUn terratrèmol és una vibració del terreny produïda per l’arribada d’ones elàstiques que viatgen fins el punt d’observació des d’una zona on hi ha hagut un moviment brusc a l’escorça terrestre, una explosió, o bé un impacte. Més afavoreix l’aparició d’explosions i incendis que històricament i en els nostres dies se sumen a l’efecte destructiu de la sacsejada sísmica. La proliferació de focs desencadenats sincrònicament i les dificultats d’accés per part dels bombers als llocs afectats durant l’emergènciaSituació o esdeveniment sobtat i inesperat, normalment perillós, que requereix una acció immediata i organitzada per evitar o reduir danys a la vida, la salut, els bens o el medi ambient. La causa d’una emergència pot ser molt variada. Més fa que els incendis contribueixin en gran mesura a incrementar encara més la destrucció d’infraestructures i la pèrdua de vides humanes durant la majoria de sismes destructius.
Els incendis associats a terratrèmols són la segona causa de pèrdua de vides humanes associades als terratrèmols, per davant les generades per d’altres efectes indirectes, tals com les esllavissades.
Impactes en la salut a mitjà termini
- infeccions de ferides no tractades
- increment de la morbiditat i risc de complicacions associades a embarassos i naixements degut a una interrupció dels serveis d'obstetrícia i neonatals
- risc potencial de malalties infeccioses, especialment en zones superpoblades
- increment de la morbiditat i risc de complicacions de malalties cròniques degudes a interrupció dels tractaments
- increment de necessitats psico-socials
- contaminació ambiental potencial per agents químics/radiològics associats a destrucció d'infraestructures industrials
Selecció de material didàctic
Durada: 2’33»
Nivell d’ensenyament: ESO
Llengua: Anglès
Títol original: Example of liquefaction 2
Autor: Matt Robinson
Enllaç: https://www.youtube.com/
watch?v=29ht6SSWQMs
El vídeo mostra el canvi de comportament de sorres i llims saturats en aigua en una zona d’estuari a marea baixa pel procés de liqüefacció provocat per una sacsejada. Els materials inicialment tenen el comportament d’un sòlid rígid. Quan en Matt fa vibrar els materials amb un bastó i copeja rítmicament la superfície amb els peus els materials passen a tenir un comportament sòlid elàstic i a mesura que intensifica els esforços oscil·lants acaba adoptant un comportament d’un líquid viscós, capaç de fluir i deformar-se ràpidament sota els seus peus. El resultat és que la superfície que inicialment sostenia pràcticament sense deformació el pes d’en Matt passa a deformar-se ràpidament sota el mateix pes. En Matt coneix bé el comportament d’aquests materials, cosa que li permet de no quedar-hi atrapat. Els terratrèmols que sacsegen materials similars als del vídeo sovint produeixen enfonsament i volcament d’edificis.