Sismos, volcanes y tsunamis en México

1. Arranque: tres amenazas, un mismo motor

En una misma semana de septiembre de 2017 el país sintió un sismo de magnitud 8.2 frente a Chiapas y otro de 7.1 con epicentro entre Puebla y Morelos, dieciséis días después. En el mismo litoral del Pacífico hay varias decenas de volcanes con actividad histórica o geológica reciente. Y en 1985 el sismo de Michoacán generó un pequeño tsunami que llegó a las costas de Jalisco y Colima con olas de un par de metros. las tres amenazas salen del mismo motor: la placa de Cocos se hunde y el agua y el fuego hacen el resto.

Este objeto trata los tres fenómenos como lo que son: consecuencias medibles de lo que se estudia en la Unidad 1. Se aprende a leer cifras, no a asustarse. clasificar una amenaza es decir dónde, con qué magnitud, con qué frecuencia y a quién afecta.

2. Sismos: qué se rompe y dónde

La roca de la litosfera acumula esfuerzo hasta que una superficie preexistente se mueve de golpe. un sismo es una fractura que se mueve: la energía se acumula durante siglos y se libera en segundos. El punto donde empieza el deslizamiento es el foco o hipocentro, y su proyección sobre la superficie es el epicentro. el foco está adentro de la Tierra y el epicentro es su proyección en el mapa; confundirlos cambia todo el análisis.

Tres tipos de origen, en orden de importancia para el país: la subducción en el contacto entre placas, la falla dentro de la placa subducida que produce sismos de profundidad intermedia y profunda, y las fallas activas dentro de la placa de Norteamérica, que son las que rompieron en 1985 y 2017 en el interior. por la profundidad los sismos se llaman superficiales, intermedios o profundos, y los más dañinos son los superficiales.

3. Las ondas y su lectura

Un sismo emite ondas de cuerpo y ondas de superficie. las ondas P llegan primero y casi no dañan, las S sacuden y las superficiales hacen el trabajo destructivo. En la corteza las P viajan a unos seis kilómetros por segundo, las S a tres y medio, y las superficiales alrededor de tres. la velocidad de las ondas depende del material, y por eso los sismos también sirven para ver el interior.

4. Magnitud contra intensidad: la tabla que hay que dominar

Dos preguntas distintas. la magnitud mide la energía liberada en el foco y cada unidad son unos treinta y dos veces más energía. la intensidad mide lo que la gente sintió y el daño, y cambia de pueblo en pueblo con el mismo sismo. Por eso un sismo puede tener una magnitud y veinte intensidades.

La equivalencia que salva una respuesta: la magnitud de momento usa el tamaño de la falla, cuánto se movió y qué tan rígida es la roca. Por eso un sismo de magnitud 8 puede ser más destructivo que uno de 8.2 si su ruptura fue más lenta y su foco más somero, y por eso en México interesan tanto los sismos de la interfaz, que son superficiales y largos.

5. Simulación de la escala logarítmica con papel

Material: una hoja cuadriculada y una calculadora. Objetivo: sentir por qué una magnitud no es un número lineal. Cada unidad multiplica la amplitud por diez y la energía por unos treinta y dos.

Con esta simulación se entiende la frase que más se confunde en los exámenes: la magnitud mide la energía liberada en el foco y cada unidad son unos treinta y dos veces más energía. Y la otra: la intensidad mide lo que la gente sintió y el daño, y cambia de pueblo en pueblo con el mismo sismo.

6. Cómo se siente en cada suelo: efecto de sitio y alerta

El mismo sismo se comporta distinto según el terreno. la Cuenca de México amplifica y alarga el movimiento por sus arcillas saturadas, y eso es un efecto de sitio. En la Cuenca de México, los depósitos arcillosos saturados del antiguo lago amplifican las ondas de periodo largo y alargan el sacudimiento varios minutos, mientras que en la costa el movimiento es corto y violento. Por eso el sismo de 1985 dañó edificios de la capital estando el foco a más de trescientos kilómetros.

El Sistema de Alerta Sísmica Mexicano funciona con sensores en la costa del Pacífico y con la diferencia de velocidad entre ondas. la alerta sísmica no predice: detecta la onda rápida y da segundos, no minutos. Entre cuarenta y sesenta segundos parecen poco y son suficientes para detener un tren, abrir salidas de un hospital o sacar a un grupo escolar a un patio. una cifra de riesgo se revisa con tres datos: magnitud o altura, distancia y tiempo de llegada.

7. Volcanes: edificios, estilos y productos

Un volcán es un conducto y su acumulación de producto. un volcán no es una montaña con un hoyo: es el registro de dónde sale el material que viene de abajo. En México casi todos los volcanes activos son de subducción y están en el Eje Neovolcánico Transversal, alimentados por el agua que la placa de Cocos arrastra y que baja el punto de fusión de la cuña de manto. lo que decide una erupción tranquila o violenta es cuánta sílice y cuánto gas tiene el fundido.

Lo que decide si una erupción es tranquila o violenta es la viscosidad. lo que decide una erupción tranquila o violenta es cuánta sílice y cuánto gas tiene el fundido. Un fundido máfico deja escapar el gas y hace cortinas de lava; un fundido félsico atrapa el gas y hace columnas de ceniza. Y si el magma toca agua externa, la erupción se vuelve freática y lanza vapor y fragmentos viejos, sin lava nueva.

Los estilos se reconocen después en el terreno, y ahí conecta con el OA 1: una ignimbrita soldada es el producto de una columna que se desplomó, y una escoria hueca es un fundido que desgasificó al salir. los estilos eruptivos se nombran por lugares clásicos y se reconocen por la forma del edificio y del producto.

El orden de letalidad en un escenario poblado es casi siempre inverso a lo que la gente teme: el lahar y el gas matan más lejos que la lava, y la ceniza daña a más gente que la erupción misma. un lahar es lodo con piedra que baja por los cauces y puede aparecer días después de la lluvia. la caída de ceniza daña techos, agua, motores y pulmones, y su peso por metro cuadrado se mide en kilos. los gases volcánicos matan sin vistazo: el dióxido de carbono se acumula en depresiones y no huele.

9. Tsunamis: la aritmética del tiempo de llegada

Un tsunami no es una ola de surf. un tsunami es una ola de periodo largo generada por un desplazamiento vertical del fondo, no por el viento. Lo típico es un sismo de subducción con desplazamiento vertical del fondo, aunque también lo producen deslizamientos submarinos, colapsos volcánicos e impactos. En mar abierto la ola tiene cientos de kilómetros de longitud de onda y menos de un metro de altura, y un barco no lo nota. en mar profundo la velocidad del tsunami es la raíz de la gravedad por la profundidad, y por eso llega tan rápido.

Por eso la regla de seguridad no depende de ver el mar: un tsunami se frena y crece al llegar a la plataforma continental, y la costa lo recibe como una marea súbita. Si sientes un sismo largo o fuerte en la costa, o el mar se retira de manera anormal, la evacuación es inmediata hacia terreno alto, sin esperar el aviso. una cifra de riesgo se revisa con tres datos: magnitud o altura, distancia y tiempo de llegada.

El primer caso conecta con el punto 6: la Cuenca de México amplifica y alarga el movimiento por sus arcillas saturadas, y eso es un efecto de sitio. El segundo con el OA 1: un cono de escoria es una ígnea piroclástica. El tercero con los gases y el cuarto con la mecánica de la interfaz. México tiene registros de sismos de 1985 y 2017, de volcanes que se reactivaron y de un nacimiento en 1943.

11. Simulación de decisión: amenaza, escenario y acción

Actividad de tres rondas con el mismo formato, en la que se cambia un solo dato por vez y se observa qué decisión se vuelve distinta. Sirve como ensayo del OA 3.

La moraleja de la simulación: un mismo fenómeno exige decisiones distintas según la distancia, el sitio y la estación del año. clasificar una amenaza es decir dónde, con qué magnitud, con qué frecuencia y a quién afecta. el error más caro es pensar que un desastre es un fenómeno natural, cuando el daño es una construcción social.

Añade una confusión de vocabulario técnico: en español se dice magnitud para la energía y escala Richter sólo para el método local de 1935. la magnitud de momento usa el tamaño de la falla, cuánto se movió y qué tan rígida es la roca. Decir "la escala de Richter subió a 8" es impreciso; se dice magnitud de momento 8.

16. Práctica guiada

Reactivo modelo. Frente a la costa de Guerrero ocurre un sismo de magnitud 7.8 con foco a 20 kilómetros de profundidad y 60 kilómetros de la costa más cercana. La Cuenca de México está a 320 kilómetros del epicentro en línea recta y su suelo es arcilla saturada. Responde: qué sismo se siente primero en cada sitio, qué tiempo de alerta queda en la capital, si cabe un tsunami y con qué criterio se decide evacuar la costa.

18. Resumen y glosario

Resumen del objeto: las tres amenazas salen del mismo motor: la placa de Cocos se hunde y el agua y el fuego hacen el resto. un sismo es una fractura que se mueve: la energía se acumula durante siglos y se libera en segundos. el foco está adentro de la Tierra y el epicentro es su proyección en el mapa; confundirlos cambia todo el análisis. las ondas P llegan primero y casi no dañan, las S sacuden y las superficiales hacen el trabajo destructivo. la velocidad de las ondas depende del material, y por eso los sismos también sirven para ver el interior. la magnitud mide la energía liberada en el foco y cada unidad son unos treinta y dos veces más energía. la intensidad mide lo que la gente sintió y el daño, y cambia de pueblo en pueblo con el mismo sismo. por la profundidad los sismos se llaman superficiales, intermedios o profundos, y los más dañinos son los superficiales. la Cuenca de México amplifica y alarga el movimiento por sus arcillas saturadas, y eso es un efecto de sitio. la alerta sísmica no predice: detecta la onda rápida y da segundos, no minutos. un volcán no es una montaña con un hoyo: es el registro de dónde sale el material que viene de abajo. lo que decide una erupción tranquila o violenta es cuánta sílice y cuánto gas tiene el fundido. los estilos eruptivos se nombran por lugares clásicos y se reconocen por la forma del edificio y del producto. un lahar es lodo con piedra que baja por los cauces y puede aparecer días después de la lluvia. la caída de ceniza daña techos, agua, motores y pulmones, y su peso por metro cuadrado se mide en kilos. los gases volcánicos matan sin vistazo: el dióxido de carbono se acumula en depresiones y no huele. un tsunami es una ola de periodo largo generada por un desplazamiento vertical del fondo, no por el viento. en mar profundo la velocidad del tsunami es la raíz de la gravedad por la profundidad, y por eso llega tan rápido. un tsunami se frena y crece al llegar a la plataforma continental, y la costa lo recibe como una marea súbita. México tiene registros de sismos de 1985 y 2017, de volcanes que se reactivaron y de un nacimiento en 1943. el error más caro es pensar que un desastre es un fenómeno natural, cuando el daño es una construcción social.

20. Fuentes y continuidad

Objeto construido sobre el programa analítico de Ciencias Naturales, Experimentales y Tecnología III (SEP/DGB, semestre 3), segundo bloque de la Unidad 2, con referencia al MCCEMS. Las cifras de los casos son valores publicados por la red sísmica y el centro de prevención de desastres nacionales en su redondeo didáctico; no sustituyen los protocolos oficiales de protección civil ni la alerta en tiempo real. Tablas, simulaciones, escenarios, reactivos y guion son originales de Lumbre. el programa de semestre 3 pide relacionar la dinámica del planeta con los riesgos del territorio.