El Tsunami

La ruptura de la falla que causó el terremoto deformó el fondo del mar y el bloque cortical superior de la placa en que las islas del Japón están situadas, moviéndola cerca de 50 m este-sudeste y elevándola unos 7 – 10 m. Dicha deformación del fondo marino provocó olas de entre 10 y 20 metros golpearon la costa norte de Japón. La altura máxima de las olas fue de unos 35 metros al norte de la ciudad de Miyako. El área de inundación fue de unos 58 km2 en la prefectura de Iwate, unos 327 km2 en la prefectura de Miyagi, unos 112 km2 en la prefectura de Fukushima y de unos 23 km2 en la prefectura de Ibaraki.

La agencia de noticias Kyodo informó que un tsunami de 4 metros de altura había golpeado la Prefectura de Iwate en Japón. Se observó una ola de 10 metros de altura en el aeropuerto de Sendai, en la Prefectura de Miyagi, que quedó inundado, con olas que barrieron coches y edificios a medida que se adentraban en tierra.

Se calcula que 67 km3 de agua oceánica cayeron sobre 860 km del litoral japonés.

Puede observarse la altura aproximada de las olas en la figura 18 de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA):

Tras el terremoto la Agencia Meteorológica de Japón (JMA) generó una alerta de tsunami para la costa pacífica de Japón y otros muchos países. La alerta de tsunami emitida por Japón fue la más grave en su escala nacional de alerta.

El tsunami produjo un efecto devastador en una extensa zona de Japón. En la imagen 19 podemos observar la variación del impacto de las olas del tsunami: línea de inundación (imagen superior) y subida de las olas (imagen inferior), según la geografía y la topografía costeras.

La altura de subida es la altura de la ola en el punto de máxima penetración tierra adentro, y la altura de inundación es la altura de la cresta de la ola en comparación con el nivel del mar.

Aquí podemos ver una animación de la NOOA sobre la propagación del tsunami:

Impacto sobre la central de Fukushima Dai-ichi

Las olas del tsunami comenzaron a llegar a la central nuclear de Fukushima Dai-ichi alrededor de 40 minutos después del terremoto. El emplazamiento quedó protegido de la primera ola, de una altura de subida de entre 4 y 5 metros, por la barrera de diques marítimos diseñados para proteger la costa contra un tsunami de una altura máxima de 5,5 metros. Sin embargo, unos 10 minutos después, una segunda ola, la más grande de todas, de una subida de entre 14 y 15 metros, superó los diques e inundó el emplazamiento. En la figura 20 podemos observar el nivel de la inundación respecto a la altura de los edificios de la central.

Sumergió todas las estructuras y el equipo situados a nivel del mar, así como los edificios principales (incluidos los de los reactores, las turbinas y los servicios) construidos en terrenos más elevados, causando la siguiente secuencia de sucesos:

• La ola inundó y dañó las bombas de agua de mar y los motores no protegidos de los sitios de toma de agua de mar en la costa. Esto eliminó la posibilidad de enfriar los sistemas y componentes esenciales de la central, incluidos los generadores diésel de emergencia refrigerados por agua, para que pudieran seguir funcionando. Los generadores diésel de emergencia refrigerados por aire de las Unidades 2, 4 (en la planta baja del edificio del combustible gastado común) y 6 (en el primer piso de un edificio aparte para los generadores diésel, situado a más altura) no resultaron afectados por la inundación. Sin embargo, los componentes (es decir, el aparellaje eléctrico, los centros y paneles de alimentación, etc.) de los generadores diésel de emergencia refrigerados por aire de las Unidades 2 y 4, que se encontraban en el sótano del edificio del combustible gastado común, fueron dañados por el agua.
• La ola inundó y dañó el edificio de almacenamiento en seco en cofres situado cerca de la costa, entre las Unidades 1 a 4 y las Unidades 5 y 6. Los propios cofres y el combustible almacenado en ellos no sufrieron efectos importantes, como se pudo comprobar posteriormente.
• El agua inundó los edificios, incluidos los de todos los reactores y las turbinas, el de almacenamiento común de combustible gastado y el de los generadores diésel, dañando la estructura y el equipo eléctrico y mecánico que se encontraba en las plantas bajas y en los primeros pisos de esos edificios. Entre el equipo que sufrió daños figuraban los generadores diésel de emergencia o sus conexiones eléctricas, lo que se tradujo en la pérdida de la alimentación de corriente alterna de emergencia. Solo uno de los generadores diésel de emergencia refrigerados por aire —el de la Unidad 6— no se vio afectado por la inundación. Siguió en funcionamiento, suministrando corriente alterna de emergencia a los sistemas de seguridad de la Unidad 6 y permitiendo la refrigeración de ese reactor.

Como consecuencia de estos sucesos, las Unidades 1 a 5 perdieron la alimentación de corriente alterna, situación conocida como un apagón de la central.

Daños del terremoto y tsunami en Japón

El grado y extensión del daño causado por el terremoto y posterior tsunami fue enorme, con la mayor parte del daño producido por el tsunami. Se estima que los costos del daño ascienden a los diez billones de dólares; fotos satelitales antes y después del suceso muestran regiones devastadas por un inmenso daño. A pesar de que Japón invirtió billones de dólares en muros marinos anti-tsunami que bordean por lo menos 40 % de sus 34,751 km de línea costera y se levantan 12 metros de altura, el tsunami simplemente paso por arriba de los muros, colapsando algunos en su marcha.

La Agencia Policial Nacional japonesa dijo el 3 de abril de 2011, que 45700 construcciones fueron destruidas y 144300 fueron dañadas por el tsunami y el terremoto. Los daños en construcciones incluyen 29500 estructuras en la prefectura de Miyagi, 12500 en la prefectura de Iwate y 2400 en la prefectura de Fukushima. Trescientos hospitales con 20 camas o más en Tohoku fueron dañados por el desastre, con 11 de ellos siendo completamente destruidos. El terremoto y tsunami crearon un estimado de 24–25 millones de toneladas de escombros y desechos en Japón.

Se estima que 230000 automóviles y camiones fueron dañados o destruidos en el desastre. Para finales de mayo de 2011, residentes de las prefecturas de Iwate, Miyagi, y Fukushima des-registraron 15000 vehículos, lo que significa que los dueños los consideraron no reparables o insalvables.

De acuerdo a Tōhoku Electric Power (TEP), alrededor de 4,4 millones de casas quedaron sin electricidad en el noreste de Japón. Muchos reactores nucleares y plantas de energía convencional quedaron fuera de servicio después del terremoto, reduciendo la capacidad total de La Tokyo Electric Power Company (TEPCO) a 21 GW. Los Apagones rotativos comenzaron el 14 de marzo. TEPCO, que normalmente provee aproximadamente 40 GW de electricidad, anunció que sólo podría proveer 30 GW. Esto se debe a que el 40% de la electricidad del área del gran Tokio es suministrada por los reactores de las prefecturas de Niigata y Fukushima. Los reactores de las plantas Fukushima Dai-ichi y Fukushima Dai-ni se desconectaron automáticamente de la red cuando ocurrió el primer terremoto y fueron luego dañados por el tsunami. Los apagones rotativos de tres horas afectaron a las prefecturas de Tokio, Kanagawa, este de Shizuoka, Yamanashi, Chiba, Ibaraki, Saitama, Tochigi, y Gunma. Las reducciones voluntarias de electricidad por parte de los consumidores del área de Kanto ayudaron a reducir la duración prevista de los apagones.

Tōhoku Electric Power (TEP) no pudo proveer energía a la región de Kanto, porque las plantas de TEP también fueron dañadas por el terremoto. Kansai Electric Power Company (Kepco) no pudo compartir electricidad, porque el sistema opera a 60 Hz, mientras que TEPCO y TEP operan con un sistema de 50 Hz; esto se debe al temprano desarrollo industrial en 1880 que dejó a Japón sin un sistema de red unificado.78 Con el daño de tantas plantas de energía, pueden pasar años antes de que Japón vuelva a tener los niveles anteriores al terremoto.

En un esfuerzo por ayudar a aliviar la escasez, tres empresas del acero en la región de Kanto contribuyeron al sistema eléctrico conectando sus generadores a la red de TEPCO para distribuirlo al público. Sumitomo Metal Industries aportó 500MW, JFE Steel 400 MW, y Nippon Steel 500 MW80 Los fabricantes de automóviles y autopartes en Kanto y Tohoku acordaron en mayo de 2011 operar sus fábricas los sábados y domingos y cerrar jueves y viernes para aliviar la escasez.