Introducción

Terremoto o Seísmo: Un terremoto (del latín terra ‘tierra’, y motus ‘movimiento’), también llamado seísmo o sismo (del griego σεισμός [seismós]), temblor o temblor de tierra, es un fenómeno de sacudida brusca y pasajera de la corteza terrestre producida por la liberación de energía acumulada en forma de ondas sísmicas. Los más comunes se producen por la ruptura de fallas geológicas. También pueden ocurrir por otras causas como, por ejemplo, fricción en el borde de placas tectónicas, procesos volcánicos o incluso pueden ser producidas por el hombre al realizar pruebas de detonaciones nucleares subterráneas.

El punto de origen de un terremoto se denomina hipocentro. El epicentro es el punto de la superficie terrestre directamente sobre el hipocentro. Dependiendo de su intensidad y origen, un terremoto puede causar desplazamientos de la corteza terrestre, corrimientos de tierras, maremotos (o también llamados tsunamis) o la actividad volcánica. Para medir la energía liberada por un terremoto se emplean diversas escalas, entre ellas, la escala de Richter es la más conocida y utilizada en los medios de comunicación.

Terremoto Tohoku del 11 de Marzo del 2011

El terremoto de Fukushima tuvo lugar alrededor de las 14:46:23 hora local (05:46:23 UTC) del viernes 11 de marzo de 2011. El epicentro del terremoto se ubicó en el mar, frente a la costa de Honshu, 130 km al este de Sendai, en la prefectura de Miyagi, Japón, como podemos observar en la figura 13 junto con la ubicación de las centrales nucleares cercanas.

En la figura 14 podemos ver la situación (con las coordenadas) y la intensidad que se registraron en las diferentes provincias proporcionado por la JMA (Agencia Meteorológica de Japón).

Para medir un terremoto existen dos tipos de escalas, escala de magnitud y escala de intensidad. La escala de magnitud de un terremoto expresa la cantidad de energía liberada en el mismo, por lo que la magnitud es única para un terremoto dado, sin embargo la escala de intensidad se refiere a los efectos locales del terremoto que varía según nos acercamos o alejamos del epicentro.

Incluido en los tipos de escala de magnitud se encuentran la escala Richter y la escala sismológica de magnitud de momento (MW). Esta última tiene la ventaja de no saturarse cerca de valores altos (es decir, no tiene un valor por encima del cual todos los terremotos más grandes reflejen magnitudes muy similares), por eso se utiliza esta escala para la medición de terremotos de una magnitud superior a 6,9. A pesar de lo anterior, la escala de Richter es la que goza de más popularidad en la prensa. Luego, es común que la prensa comunique la magnitud de un terremoto en «escala de Richter» cuando éste ha sido en realidad medido con la escala de magnitud de momento.

En un primer momento se calculó la magnitud del terremoto en 7,9 grados MW, que fue posteriormente incrementada a 8,8, después a 8,9 grados por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). Finalmente a 9,0 grados MW, confirmado por la JMA y el USGS. El terremoto duró aproximadamente 6 minutos según los sismólogos.

El USGS explicó que el terremoto se produjo en la Fosa de Japón, donde la Placa del Pacífico se introduce bajo la Placa de Ojotsk (antiguamente se consideraba parte de la placa Norteamericana). En la latitud en que ocurrió este terremoto, la placa del Pacífico se desplaza en dirección oeste con respecto a la placa Norteamericana a una velocidad de 83 mm/año. La placa del Pacífico se mete debajo de Japón en la fosa de Japón, y se hunde en dirección oeste debajo de Asia. En la figura 15 observa el límite de las distintas placas tectónicas existentes en la actualidad.

Una serie de importantes grietas o fosas (en azul en la figura 16) rodean la placa del pacífico formando el llamado Cinturón de Fuego (Ring of fire), zona de frecuentes terremotos y erupciones volcánicas.

El terremoto principal estuvo precedido de una larga serie de terremotos previos, que comenzaron con un temblor de 7,2 MW el día 9 de marzo de 2011, aproximadamente a 40 kilómetros de distancia de donde se produjo el terremoto del 11 de marzo, a las 02:45:18 UTC en la misma zona de la costa oriental de Honshu y seguido de otros tres el mismo día de la catástrofe que excedieron los 6 MW de intensidad. También ese día las autoridades de la JMA dieron una alerta de maremoto, pero sólo local, para la costa este. El 1 de febrero había entrado en actividad el volcán Shinmoe en la provincia de Miyazaki, todo esto indicaba una reactivación de la tectónica previa al terremoto.

Un minuto antes del terremoto principal, el Sistema de Alerta de Terremotos, conectado a cerca de 1.000 sismógrafos en Japón, envió una serie de avisos a los diferentes medios de comunicación japoneses alertando del peligro inminente. Se cree que gracias a estas alertas se pudieron salvar una gran cantidad de personas.

Tras el terremoto se registraron múltiples réplicas. Un terremoto de magnitud 7,0 se registró a las 15:06 hora local, de 7,4 a las 15:15 hora local y de 7,2 a las 15:26 hora local. Después del terremoto inicial se registraron más de cien réplicas con magnitudes superiores a 4,5 grados, que están representadas en la figura 17.

Un terremoto de esta magnitud por lo general tiene un frente de ruptura de al menos 480 kilómetros y requiere de una larga línea de falla relativamente recta. Debido a que el límite entre placas y la zona de subducción en esta región no es tan recto, es por lo que los terremotos en esta región se espera que tengan magnitudes de entre 8 y 8,5, por eso la magnitud del terremoto fue una sorpresa para algunos sismólogos. La región hipocéntrica del terremoto se extiende desde la costa de Iwate hasta las prefecturas fuera de la costa de Ibaraki. La JMA declaró que el terremoto podía haber generado una ruptura en la falla desde Iwate a Ibaraki, con una longitud de 400 kilómetros y un ancho de 200 kilómetros. Se calcula que el hipocentro del terremoto se situó a una profundidad de 24 km.

El terremoto liberó una cantidad de energía superficial calculada en 1.9 ×10¹⁷ julios, que se disipó en forma de temblor que fue la energía que generó el tsunami. Si se hubiera aprovechado la energía superficial de este terremoto, se podría abastecer a una ciudad del tamaño de Los Ángeles durante todo un año. La energía total liberada, también conocido como el "momento sísmico" (M0), fue de más 200.000 veces la energía de superficie y fue calculada por el USGS en 3.9×10²² julios. Esto es equivalente a 9.320 Gt de TNT (1Gt = 4,184×10¹⁸J), o aproximadamente 466 millones de veces la energía de la bomba nuclear de Nagasaki (20 kt).

Los informes del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Italia dicen que los efectos del terremoto han sido tales que ha desplazado el eje de la tierra unos 25 cm. Otro informe del Servicio Geológico de EEUU dice que Honshu, se ha desplazado 2,4 metros hacia el este.

Impacto del terremoto en la central nuclear

El movimiento de la tierra causó daños importantes a las infraestructuras, incluyendo los sistemas de transmisión y transporte de energía en Japón. Después del terremoto, las organizaciones de respuesta a emergencias locales, regionales y nacionales se activaron para evaluar y coordinar la evaluación de daños del terremoto y la recuperación. Se estableció un centro de coordinación de emergencias en la sede de TEPCO en Tokio, para coordinar, supervisar y gestionar la respuesta a los daños que el terremoto había producido en todos los activos de la compañía y la recuperación de las múltiples interrupciones eléctricas.

La central nuclear de Fukushima Daiichi se diseñó teniendo en cuenta que se encontraba en una zona de posible actividad sísmica y considerando una magnitud máxima de diseño de 7,1 para un terremoto.

Así la aceleración sísmica producida por el terremoto en los distintos reactores no superó las condiciones de diseño en las unidades 1, 4 y 6, pero sí lo hizo en las unidades 2, 3 y 5. El terremoto dañó las líneas de alimentación eléctrica de la central y causó daños importantes a las infraestructuras de la central.

Tabla 2. Aceleración sísmica registrada en los reactores de la central nuclear de Fukushima.