A unos pasos de que la ciencia pueda predecir los sismos, información muy importante, a los 29 años del registro del sismo de 1985, protección civil un compromiso de todos.
PRECURSORES IONOSFÉRICOS DE SISMOS. CIENTÍFICAMENTE ¿SE PUEDEN PREDECIR LOS TERREMOTOS?
La predicción de sismos a partir de la identificación de precursores es una parte de la ciencia que se ha venido desarrollando desde hace más de 60 años y que ha tenido un avance considerable en los últimos 10 años con el estudio de las interacciones entre la litosfera y la ionosfera. El actual conocimiento de la relación entre la parte rocosa de la tierra (litosfera) y una capa de la atmosfera ubicada entre los 60 y los 800 kilómetros de altura (ionosfera), que tiene características que podríamos comparar con las de una pantalla de plasma, ha permitido identificar anomalías en la ionosfera que ocurren antes de un sismo.
El estudio de los sismos y los campos electromagnéticos comenzó en Rusia en el año de 1924 cuando un equipo de científicos que estaba estudiando tormentas eléctricas, en un día quieto y tibio, observó que su medidor de campo eléctrico se movió al máximo de su escala aproximadamente cuatro horas antes de que ocurriera un terremoto (Chernyavsky). Cabe destacar que el campo eléctrico varía poco en un día normal y es del orden de 100v/m, pero está documentado que un día antes de un terremoto (M=6.9) se elevó a 770 voltio/m en las montañas de los Cárpatos (Nikiforova). Con estos hallazgos se introdujo el término “campo eléctrico anómalo” como mediador principal entre los terremotos y los campos electromagnéticos de la atmosfera.
En las rocas, el radón es el producto de la descomposición del radio, por tanto su concentración es más o menos constante y proporcional a la cantidad de uranio. En presencia de grietas el radón es transportado por convección o por otros gases desde las profundidades hasta la superficie, pero cuando la roca es comprimida la migración de radón disminuye. El proceso de carga y descarga durante las etapas de “preparación del terremoto” es la razón de las variaciones de concentración del radón antes de un sismo. Días previos al terremoto de Kobe en 1995 se registró un aumento en el gas radón. "La capacidad ionizante del radón crea el llamado plasma atmosférico, por tanto es el radón el primer eslabón de la cadena de los procesos físicos que proporcionan el acoplamiento sismo-ionosfera" (Pulinets et al.). El radón en contacto con la atmósfera produce un aumento de su conductividad eléctrica lo que tiene como efecto la generación de una sobretensión eléctrica que penetra hasta la ionosfera.
Con la instalación de sensores en tierra y con la puesta en órbita del satélite francés DEMETER, en el año 2004, estas hipótesis se han venido confirmando. El satélite de órbita baja, ubicado en la capa más alta de la ionosfera, estuvo registrando datos hasta diciembre de 2010 y contó con sensores para medir los pequeños campos electromagnéticos que se generan antes de los terremotos. En dicho periodo se recabaron datos que han sido la base de estudios en zonas de actividad sísmica en todo el mundo, tales análisis se realizan siguiendo la órbita del satélite, los epicentros de sismos ocurridos en dicho periodo y otros parámetros de la ionosfera recabados desde la tierra. “Las observaciones mediante satélites son actualmente la forma más adecuada. Se pueden cubrir casi todas las áreas sísmicas del mundo en forma rápida” (Estrada).
Los datos de densidad de electrones en la ionosfera registrados por el DEMETER han servido para llevar a cabo un análisis estadístico con más de 7,000 terremotos de todo el mundo con magnitud mayor o igual a 5.0. Estos eventos se clasificaron en varias categorías; sismos del hemisferio sur y norte, continentales y marinos, por su magnitud y profundidad. "Los resultados estadísticos muestran que la densidad de electrones aumenta cerca de los epicentros tanto en el hemisferio norte como en el sur, pero la posición de la anomalía se desplaza ligeramente hacia el norte en el hemisferio norte y hacia el sur en el hemisferio sur. La anomalía para los terremotos de mar es más importante que para los terremotos continentales. La intensidad de las anomalías incrementa cuando aumenta la magnitud y se reduce cuando aumenta la profundidad" (He et al.). Todos estos resultados estadísticos pueden ayudar a comprender mejor el proceso de "preparación de los terremotos" y su influencia hasta los niveles de la ionosfera.
Por otro lado, también se considera la esfera Debye como un circuito fundamental de la ionosfera para la evaluación de posibles precursores de terremotos. Este circuito eléctrico global responde ensanchándose o deprimiéndose con el campo eléctrico de penetración vertical generado por la liberación del gas radón. “Se ha partido de las ecuaciones de Maxwell para calcular la respuesta de la esfera Debye. La introducción del operador entropía mutua entre diferentes actores electromagnéticos condujo a descubrir que la relación entropía mutua versus tiempo forma una onda posiblemente exponencial que crece antes del evento y cae el día del terremoto. Esto podría permitir el diseño de algoritmos de selección de precursores con el objetivo, en un futuro, de predecir los eventos sísmicos causados por fallas tectónicas” (Estrada).
Las observaciones en estaciones terrestres, en la ionosfera y la magnetosfera con sensores eléctricos y / o magnéticos, con el objetivo de medir campos electromagnéticos, densidad y temperatura de electrones e iones, velocidad, ángulo y otros, “han revelado la existencia de alteraciones significativas no sólo después, sino también antes de los terremotos. Sin embargo, las observaciones publicadas en artículos científicos en la actualidad sólo se refieren a un número limitado de casos y todavía hacen falta más mediciones durante un tiempo largo con el fin de poder generalizar” (Estrada).
En el año 2003 el profesor del Instituto de Geofísica de la UNAM, Sergey Pulinets, en conjunto con el investigador de la Academia Rusa de las Ciencias, Kirill Boyarchuk, publicaron el libro “Ionospheric Precursors of Earthquakes” (Precursores Ionosféricos de Terremotos), lamentablemente sólo se puede conseguir en idioma inglés. Asimismo, en el año 2013, Jorge Hernán Estrada Estrada publicó su tesis doctoral en la Universidad Nacional de Colombia con el título “Aplicación de la Entropía y Esfera Debye al Estudio de Precursores Sísmicos y Calidad de la Energía Eléctrica”, ambas referencias están disponibles en internet.
Sin duda este campo del conocimiento promete buenas noticias, aunque se requiere instalar estaciones tipo GPS a lo largo de todo el país para registrar la variación del contenido de electrones en la ionosfera. Aun así, tendrá que pasar algún tiempo antes de que el monitoreo tenga utilidad práctica. Sin embargo, es obligada la pregunta ¿para qué nos servirá conocer el incremento de precursores de un terremoto? el día que eso suceda deberán elaborarse protocolos muy bien pensados para responder y reducir los daños y pérdidas. Pero con todo y esta tecnología, de ninguna manera se podrá sustituir la necesaria reducción de la vulnerabilidad física de las construcciones y social de familias pobres, el uso de estudios de microzonificación sísmica para ordenar el territorio y generar normas de edificación, así como la instalación de alertamiento sísmico en inmuebles, acompañados con programas internos de protección civil.
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