Esteu aquí: Inici > Més notícies > 2011 > Tsunamis, l’energia que ve del mar

Notícia

Compartir Share

Tsunamis, l’energia que ve del mar

Són fenòmens molt freqüents en la natura, especialment després d’un gran terratrèmol. Els tsunamis són onades de gran longitud que acumulen una gran quantitat d’energia i que causen una gran devastació quan arriben a la costa. N’hi ha sovint; malgrat això, els sistemes de detecció i alerta encara no els poden predir de forma precisa.

25/07/2011
L’11 de març, un terratrèmol de 9 graus a l’escala de Richter va sacsejar el Japó. El sisme, el pitjor de la història del país, va aixecar una onada de deu metres que en pocs minuts va arrasar les costes de Sendai, al nord-est del país, i va causar més de 15.000 víctimes, a banda de provocar la segona pitjor crisi nuclear de la història en afectar també diversos reactors de la central de Fukushima. L’espectacularitat d’aquest esdeveniment, però, no el fa excepcional. Els tsunamis són fenòmens naturals que es produeixen i s’han produït força sovint al llarg de la història, des dels primers que estan documentats, com el de Santorini, a Grècia (entre el 1600 i el 1650 a. C.), fins al que va provocar el gran terratrèmol de Xile l’any 1960, amb una magnitud de 9,5, la més gran mai registrada.

Des del punt de vista físic, un tsunami no és res més que una successió massiva d’ones de gran longitud. Generalment es produeixen al mar per un desplaçament sobtat d’una gran massa d’aigua que es transmet a la superfície, desplaçament que sol tenir lloc després d’un terratrèmol. A diferència de les onades habituals, la distància entre les crestes d’un tsunami pot ser de desenes o centenars de quilòmetres.

Les causes més freqüents i conegudes que provoquen un tsunami són els terratrèmols, però també hi ha tsunamis provocats per grans esllavissades i erupcions volcàniques, tot i que sovint aquests fenòmens també estan lligats a moviments sísmics. Hi ha algunes causes més improbables, com ara grans explosions submarines o impactes de meteorits al mar.

Els sismes són la gran causa dels tsunamis, però no tots els terratrèmols en generen. Joan Pau Sierra, investigador del Laboratori d’Enginyeria Marítima (LIM) i del Centre Internacional d’Investigació dels Recursos Costaners (CIIRC) i catedràtic d’Hidrodinàmica Marítima de la UPC, explica que perquè un terratrèmol provoqui un tsunami ha de complir quatre condicions: ha de tenir un epicentre marítim o proper a la costa; ha de tenir un focus superficial, a una fondària inferior a 80 km; ha d’alliberar una quantitat mínima d’energia, igual o superior a 6,5 graus a l’escala de Richter, i l’ha d’haver produït per un desplaçament de les plaques tectòniques, predominantment vertical.
Els tsunamis es propaguen com qualsevol altra ona al mar, és a dir, la massa d’aigua que es transmet a la superfície es mou en totes direccions. En alta mar són ones molt planes —amb una alçària d’uns quants decímetres—, amb la qual cosa és difícil que es puguin apreciar. Així doncs, si ens trobéssim navegant amb un vaixell en alta mar i es produís un tsunami, gairebé no ens n’adonaríem. Són ones molt llargues —de fins a 800 km— en comparació amb la profunditat del mar i la seva velocitat de propagació és elevadíssima.

Aquesta velocitat es calcula de manera proporcional a l’arrel quadrada de la profunditat. Això vol dir que si un tsunami es produeix a 4.000 m de fondària, es propagaria a una velocitat de 198 m/s, és a dir, a 713 km/h. Com més profunditat, més velocitat. Per tant, si es detecta un tsunami, es disposa de molt poc temps per prendre mesures, sobretot si l’epicentre es troba en una zona molt propera a la costa, com en el cas del Japó.

Efecte ‘shoaling’
A mesura que la massa d’aigua s’apropa a la costa i el calat és menys profund, les onades experimenten fenòmens de refracció que en redueixen la velocitat i la longitud, alhora que l’efecte frenada, que comprimeix l’energia de l’ona en un procés conegut com a somatge (shoaling), n’incrementa l’alçària. Aquest efecte és el que fa créixer l’alçària dels tsunamis fins a provocar onades de més de 25 m a la costa.

La dinàmica d’un tsunami a terra és bastant complexa i imprevisible, ja que hi influeixen diversos factors com ara el període (temps entre dues crestes d’una onada). Si té uns períodes curts, el tsunami arriba a terra ferma com un fort corrent. Si els períodes són llargs, es produeix una inundació lenta, com una marea ràpida.

L’alçària de l’onada, la topografia submarina i terrestre i la geometria de la costa són altres factors que poden incidir en els efectes del tsunami. Per exemple, un declivi de la línia costanera poc accentuat fa que les onades perdin alçària i força, mentre que un declivi més profund provoca onades més altes i potencialment destructives. En indrets semiconfinats, com ara badies, ports o estuaris, l’alçària dels tsunamis pot experimentar un efecte d’amplificació. És el que es coneix com a fenomen de ressonància i es produeix perquè l’energia de les onades es pot reforçar si el període és similar al període de les onades que hi ha a la badia o el port, cosa que fa que s’incrementi l’alçària del tsunami quan hi arriba.

Els tsunamis transporten una gran quantitat d’energia i això els fa potencialment destructius no només a la costa sinó també terra endins, ja que les onades hi penetren centenars de metres o, fins i tot, quilòmetres. “L’efecte és com un tren d’onades, les aigües arriben i se’n retiren a gran velocitat. No és una única gran onada que hi arriba i se’n va”, afirma Joan Pau Sierra. Els danys, llavors, no es limiten a l’impacte de l’onada, sinó que la inundació i el reflux de l’aigua posteriors produeixen destrosses importants com ara el soscavament de les infraestructures portuàries, les línies de tren o les carreteres.

Abans de l’arribada d’un tsunami, el nivell de l’aigua del mar pot començar a descendir considerablement perquè hi arriba la vall o sinus (la part més baixa) de l’onada, de manera que queden al descobert grans extensions del fons marí. Un cop passa la primera cresta, torna a arribar el sinus, amb el reflux corresponent, i així successivament. Les onades següents poden ser iguals o, fins i tot, més grans que la primera.

Alertar a temps
Es poden preveure els tsunamis? Un fenomen tan constant com els tsunamis és impredictible, perquè “per poder fer-ho, primer s’haurien de preveure els terratrèmols”, afirma Sierra. Les zones amb risc sísmic més gran del planeta, com són la costa del Pacífic (Japó, l’Amèrica del Sud i Central i els Estats Units), disposen de sistemes de detecció de sismes submarins que consisteixen en una xarxa de sismògrafs i mareògrafs interconnectats.

No obstant això, la predicció de tsunamis és encara poc precisa, ja que tot i que es detecti l’epicentre i la magnitud d’un sisme submarí, és molt difícil esbrinar si hi ha hagut grans moviments del sòl marí. A més, el marge de reacció és més petit com més a prop de la costa es produeix el terratrèmol. “En aquest darrer cas, les conseqüències són devastadores, ja que no es compta amb prou temps per evacuar la zona i el terratrèmol ja hi ha generat una certa destrucció prèvia, tal com va passar l’any 2004 amb el sisme de Sumatra, a l’oceà Índic”, explica Sierra.

Risc al Mediterrani i l’Atlàntic
A la península Ibèrica també hi ha risc de tsunamis, especialment a la costa atlàntica sud-occidental, degut a la falla que va des de l’arxipèlag portuguès de les Açores fins a l’estret de Gibraltar. Aquesta és una zona de gran activitat sísmica pel contacte que hi ha entre les dues plaques tectòniques —africana i eurasiàtica—, les quals llisquen l’una sobre l’altra per mitjà d’un fenomen anomenat subducció. De fet, hi ha antecedents històrics d’efectes desastrosos a les ciutats de Huelva i Cadis, l’estret de Gibraltar i Canàries a conseqüència del terratrèmol de Lisboa (1755), en què es calcula que van morir prop de 60.000 persones.

Actualment, el Laboratori d’Enginyeria Marítima (LIM) investiga el risc de terratrèmols i tsunamis en zones costaneres espanyoles, en un projecte conjunt amb la Universitat Complutense de Madrid, el Reial Institut i Observatori de l’Armada i l’Institut Geològic de Catalunya. Segons l’informe que elaboren, al mar Mediterrani i al d’Alborán —a les costes del Marroc i Algèria— hi ha risc de tsunamis, perquè es produeixen terratrèmols de certa magnitud, entre 6,5 i 7,5 a l’escala Richter.

Malgrat tot, el risc és limitat, ja que aquests sismes produeixen tsunamis de poca alçària. Fins ara, només es coneix el cas d’un sisme d’aquest tipus, que va tenir lloc el maig de 2003 a Algèria i va provocar onades de fins a dos metres d’alçària a les Illes Balears, i que va causar danys en alguns ports i embarcacions de la zona.



Segueix-nos a Twitter Obriu l'enllaç en una finestra nova
És notícia
Kip S. Thorne, investit doctor 'honoris causa' per la UPC Kip S. Thorne, doctor ‘honoris causa’ per la UPC, distingit amb el Premi Nobel de Física L’astrofísic nord-americà Kip S. Thorne, doctor ‘honoris causa’ per la Universitat ... [llegir +]
La tecnologia aeroespacial del futur, aquest dissabte al CosmoCaixa La UPC i CosmoCaixa organitzen ‘Moonit’ per descobrir la tecnologia aeroespacial del futur El proper dissabte, 7 d’octubre, de 19 a 24 hores, tindrà lloc al CosmoCaixa de Barcelona la Nit ... [llegir +]
El dispositiu sense fil WOMEN-UP que es mostra a l'IOThings Solutions World Congress. Tecnologia avançada de la UPC, a l’IOT Solutions World Congress La Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) donarà a conèixer solucions avançades en ... [llegir +]
Amb la col·laboració de:
Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia Any de la Ciència 2007 Ministerio de Ciencia e Innovación
Aquest web utilitza cookies pròpies per oferir una millor experiència i servei. En continuar amb la navegació entenem que acceptes la nostra política de cookies Obriu l'enllaç en una finestra nova.
Oficina de Mitjans de Comunicació.
C/ Jordi Girona 31, 08034 Barcelona Tel.: +34 93 401 61 43
oficina.mitjans.comunicacio@(upc.edu)
© UPC Obriu l'enllaç en una finestra nova. Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech