III. SUCESOS CATASTRÓFICOS CONOCIDOS Y DESCONOCIDOS
LOS procesos endógenos y exógenos permanentemente están modificando la superficie terrestre con velocidades que a simple vista parecen insignificantes. La remoción de partículas rocosas por los ríos, el viento, los hielos, las olas, o bien los numerosos sismos que ocurren cada día, las erupciones volcánicas —una o dos por mes— o la caída diaria en la Tierra de material cósmico, originan cambios que no son perceptibles de un día para otro. En forma esporádica, estos procesos se presentan con velocidades o magnitudes extraordinarias: los sismos alcanzan intensidades superiores a 8 (escala de Richter), las erupciones volcánicas arrojan miles de toneladas de materiales, los ríos salen de su cauce y se ensanchan varios kilómetros, los derrumbes llegan a ser de dimensiones colosales, de millones de metros cúbicos; las olas marinas se elevan en el litoral hasta 30 m o más. Son algunos de los fenómenos que conocemos como catastróficos.
En tiempos históricos han sido observados muchos fenómenos como los mencionados. Han sido estudiados lo suficiente como para conocer el mecanismo de su formación y hoy día el interés principal radica en inferir lugar y tiempo posibles donde puede ocurrir un fenómeno de esta naturaleza.
En la corta historia de la humanidad hemos conocido muchos fenómenos naturales catastróficos: poblaciones cubiertas por avalanchas, destruidas por erupciones volcánicas, por terremotos, marejadas, etc. Son fenómenos que dejan una huella: el tipo de sedimentos que se depositan, su espesor y la forma que adquieren en la superficie. En esta forma, por medio de la observación de las rocas y las formas del relieve se puede inferir qué tipo de fenómeno ocurrió en el pasado y esto es un tema que ha cobrado gran interés. Se han reconstruido numerosos procesos de actividad volcánica, de sismos, de caída de meteoritos, de ciclones, etc., para los tiempos históricos y los prehistóricos.
Por medio de los estudios geológicos y geomorfológicos se han reconocido rasgos del relieve que deben haberse producido por fenómenos verdaderamente catastróficos, aún no observados por el hombre. Es el caso de algunas erupciones volcánicas que dan origen a calderas; impactos sobre la superficie terrestre de cuerpos celestes y posiblemente terremotos de intensidades no observadas todavía.
Las erupciones volcánicas ocurren prácticamente todos los años en un país pequeño como Guatemala, aunque son escasas las que provocan verdaderos daños. En este mismo país, situado en una de las zonas de mayor actividad tectónica del planeta, los sismos destructores se han producido con promedio de dos o más veces en medio siglo. Para otras regiones se ha calculado que se presentan una vez en doscientos años.
Los fenómenos catastróficos de origen endógeno son los sismos y las erupciones volcánicas; los exógenos, los ciclones tropicales y otros tipos de fenómenos meteorológicos; las inundaciones y los procesos gravitacionales o de remoción en masa: derrumbes, colapsos, aludes y corrientes de lodo. En otra categoría entran los tsunamis, exógenos, pero creados en su gran mayoría por procesos endógenos. Están también los procesos extraterrestres, que se refieren a la caída de meteoritos.
Como en el caso de los tsunamis, es común que cualquiera de los procesos exógenos catastróficos sea provocado por un sismo o una erupción volcánica.
Con excepción de la caída de grandes meteoritos en la superficie terrestre, todos los otros procesos han sido observados lo suficiente como para tener un conocimiento de los mismos. Un segundo proceso catastrófico que nunca ha sido atestiguado es el de las glaciaciones.
Los especialistas que estudian estos problemas están convencidos de que los fenómenos catastróficos mayores se producen en periodos de varios miles e incluso millones de años. Y en la historia de la Tierra, de casi cuatro mil millones de años, deben haber ocurrido muchos. En seguida se mencionan algunos ejemplos.
El tema de los cuerpos extraterrestres que caen sobre la Tierra se ha vuelto muy popular. Hace un siglo no era del consenso general de los científicos el origen meteorítico de varios cráteres de la superficie terrestre, lo que sólo empezó a aceptarse a principios del actual. Y como tema de investigación, sólo en la década de los años ochenta cobró una gran importancia. Dejó de ser el tema aislado de los textos de geología, digno de mencionarse pero sin trascendencia alguna. Y como ha ocurrido siempre en las ciencias de la Tierra, la situación cambió radicalmente.
El conocimiento de la superficie de la Luna y los planetas cercanos a la Tierra, con abundantes cráteres meteoríticos, fortaleció las hipótesis en el sentido de que nuestro planeta tuvo un aspecto semejante hace más de 3 500 m.a. Se trata de un proceso de impactos que en otras épocas fueron más frecuentes y aunque en menor escala, se sigue produciendo. Lo importante de esto es que ha influido en la historia geológica y es posible que también en la evolución de la vida.
También ha preocupado a los científicos el hecho de que si en el pasado geológico se han producido impactos colosales en la superficie terrestre, existe siempre la posibilidad de que esto vuelva a ocurrir. En pocas palabras, desde hace 20 años se viene produciendo el redescubrimiento de los meteoritos caídos en la Tierra.
Con la exploración del Sistema Solar y la aparición de las imágenes de satélite, se apoyaron las ideas en el sentido de que la Tierra en su etapa inicial de desarrollo, hace más de 3 500 m.a. era semejante a lo que hoy es la superficie de la Luna o Marte, salpicadas de cráteres producto de impactos meteoríticos. Algunos científicos creyeron ver en las imágenes de la Tierra las cicatrices de impactos semejantes (lineamientos circulares) en todos los continentes. Esto es poco probable por los cambios extraordinarios que ha tenido la superficie terrestre. Sin embargo, hay, evidencias, no pruebas definitivas, de impactos en el sur de África, en el cratón, una estructura rocosa de más de dos mil millones de años.
Los meteoritos caen con mucha frecuencia, pero al hacer contacto con la atmósfera la gran mayoría pasa al estado de fusión. Según informa el científico C. C. Albritton, más de mil millones de cuerpos extraterrestres penetran diariamente a la atmósfera, incendiándose de inmediato; sólo unos 500 000 son observables a simple vista; otros cálculos suponen que 3 o 4 caen diariamente en la superficie, aunque son unos gramos de materia. Los meteoritos conocidos de más de 50 toneladas caen en promedio uno en 30 años y otros mayores, de 250 toneladas, uno en 150 años; los de mayores dimensiones, del orden de 50 000 toneladas, uno en cincuenta millones de años, de acuerdo con los cálculos de varios especialistas. Estos datos se basan en los rasgos de antiguos impactos y la datación aproximada de la época en que ocurrieron.
La caída de un meteorito en la superficie terrestre puede ser de choque. Esto es común en el caso de rocas de pequeñas dimensiones que se desplazan con velocidades de menos de 2.5 km/seg. Forman cráteres de hasta 100 m de diámetro.
Cuerpos rocosos mayores se desplazan con velocidades de 3-20 km/seg y explotan al tocar la superficie terrestre, por un descenso de su velocidad de desplazamiento. Los cráteres que pueden formar son de incluso más de 100 km. Este tipo de formas del relieve no se conservan como tales por más de dos millones de años. Los cráteres conocidos son muy jóvenes. Los hay también antiguos de decenas y cientos de millones de años, que se han reconocido como tales por rasgos determinados, residuos de la formación original. En ocasiones son depresiones o montículos rocosos alineados en forma circular. Su expresión actual depende del tamaño original, en especial la profundidad; de la región en que se encuentre —las modificaciones del relieve terrestre varían sustancialmente de una región a otra— y de otros factores.
La formación de una depresión de cientos de metros de profundidad y decenas de kilómetros de diámetro, en condiciones geológicas determinadas, puede permanecer por más de cien millones de años; aun cuando la erosión destruya sus bordes y la acumulación la rellene, será una especie de cicatriz, reconocible por lo menos en fotografías aéreas e imágenes de satélite.
El criterio más importante para definir estos rasgos como cráteres meteoríticos ha sido la presencia de rocas y minerales que se forman por la transformación de los del sustrato original al ser sometidos en forma brusca a presiones y temperaturas que provocan su fusión y recristalización.
Los daños que cause un cuerpo extraterrestre dependen del tamaño del mismo y del lugar donde caiga. En el desierto del Sahara puede provocar pocos daños; en una gran ciudad, la aniquilación total material y de la vida humana. Se calcula que la caída de un gran meteorito en el océano puede ser aun de mayor riesgo porque provocaría olas gigantescas de varios metros de altura y velocidades de cientos de kilómetros por hora, invadiendo las costas en centenares de kilómetros de longitud.
Un fenómeno de esta naturaleza puede alterar también el clima al arrojar a la atmósfera masas gigantescas de polvo que disminuirían considerablemente la penetración de los rayos solares, con el consiguiente enfriamiento —incluso glaciación— por meses o años. Algo semejante puede provocar la muerte de especies vegetales y consecuentemente de los animales que se alimentan de aquéllas. Además, hay que considerar el cataclismo que provocaría una colisión: terremotos que a su vez darían lugar a derrumbes en las montañas e invasión de la tierra firme por el mar.
El cráter de Arizona, llamado Cañón del Diablo o Cráter de Barringer, se formó hace 25,000 años, tiene 1 200 m de diámetro y 183 m de profundidad, debido al impacto de un meteorito de más de 60 m de diámetro y un millón de toneladas, de acuerdo con R. A. Grieve. En 1891, los primeros estudios petrológicos permitieron concluir a algunos geólogos que se trataba de un cráter formado por un impacto meteorítico. Otros científicos dieron puntos de vista opuestos: era de origen volcánico. Sólo en 1931 se aceptó en forma general la primera hipótesis. El meteorito debió explotar al acercarse a la superficie terrestre, lo que se dedujo de los fragmentos que se encontraron de aquél, así como de las rocas y minerales que se originan por las altas presiones y temperaturas a que son sometidos.
En 1908 se produjo un aparente impacto en Tunguska, Siberia, prácticamente el primero y único de gran magnitud conocido en tiempos históricos. No se observó ni reconoció de inmediato, sino posteriormente, a partir de los efectos. Originó un sismo sensible a miles de kilómetros y el incendio de una región despoblada en 50 km a la redonda; la explosión fue unas cien veces más intensa que la que produjeron las bombas atómicas que destruyeron Hiroshima y Nagasaki.
Pasaron algunos años para que los científicos rusos se desplazaran al lugar de los hechos a estudiar el fenómeno. Las investigaciones duraron varios años y se llegó a la conclusión de que se trató de un pequeño cometa que explotó a 5-10 km de altura cuando se acercaba a la superficie con una velocidad de 30-40 km /seg, la que disminuyó a 16-20 km /seg antes de explotar. El frente de onda debió ser de 100 000 grados centígrados. Las conclusiones se basaron en minuciosos estudios sobre las huellas dejadas por la explosión, la transformación de minerales, los fragmentos depositados en el suelo y otros factores. Con esto acabaron todo tipo de especulaciones que incluían el aterrizaje y despegue de naves espaciales, de otro planeta, por supuesto.
Si volviera a ocurrir un fenómeno semejante en la actualidad no sería una sorpresa como el cometa de Tunguska. Los astrónomos lo detectarían por lo menos con semanas de antelación y seguramente se observaría a través de la televisión.
En Sikhote-Alin, cerca del Pacífico soviético, en febrero de 1947 se produjo un bombardeo de pequeños meteoritos que formaron más de 200 hoyos y cráteres pequeños; se reconocieron 22 cráteres principales, el mayor de 26.5 m de diámetro y 6 m de profundidad.
De acuerdo con la información recopilada por C. Albritton, en Campo del Cielo, Argentina, se produjo una lluvia de meteoritos aproximadamente hace 5 800 años. Se reconocieron nueve cráteres; el diámetro de éstos varía de 20 a 115 m y la profundidad de 0.5 a 5.5 metros.
El mismo autor menciona los cráteres de Odessa, en el sur de Texas, cerca de la frontera con el estado de Chihuahua. Se ha calculado su edad en unos 10 000 años. Son tres menores, con diámetros de 3 a 24 m y uno mayor, de 168 m de diámetro y 5 m de profundidad.
En Henbury, Australia, se localizan 12 cráteres meteoríticos de aproximadamente 4 200 años de edad. Los nueve menores tienen diámetros de 12 a 130 m. El principal consiste en dos depresiones sobrepuestas, con diámetros de 242 y 298 m y 31 m de profundidad. De acuerdo con I. Rezanov, el mayor cráter de origen meteorítico comprobado es el de Popigay, en el norte de Siberia. Posee un diámetro de 75 km en el interior y 100 km en el exterior y se produjo hace 30 m.a. El meteoro penetró el subsuelo hasta 1 200 m; por el impacto arrojó fragmentos rocosos a distancias de hasta 40 km y la explosión produjo la fusión de rocas, formando lava. La energía de la explosión se calcula que debió ser mil veces mayor que la más intensa de alguna erupción volcánica conocida.
Otro cráter, también en la URSS, aunque no bien comprobado, es el de Puchezh-Katun, cerca de la ciudad de Nizhni Novgorod (antes Gorki), de 100 km de diámetro. Se definió por estudios de geología superficial y del subsuelo. Uno más, el de Kara, de 50 km de diámetro, se encuentra en las montañas de Pay-Khoy.
Entre los más antiguos y por lo mismo no comprobados, se pueden citar el de
Bushveld en Sudáfrica, de 112 km y 2 100 m.a., con ricos yacimientos minerales
y el de Karelia, en la URSS, cerca de Finlandia, de
20 km de diámetro y edad de 1 000 m.a. En el sustrato del Escudo Canadiense se encuentra un yacimiento de minerales en lo que fue una antigua depresión ovalada —cráter de Sudbury—, de 60 por 27 km. Se considera que se formó por un impacto meteorítico hace 1 700 m.a., mismo que provocó actividad volcánica y ésta a su vez favoreció la formación de minerales metálicos. Hay por lo menos 25 cráteres más que superan los 10 km de diámetro e igual cantidad de menos de 10 km. Pero su origen extraterrestre no está plenamente confirmado.
Otros cráteres meteoríticos conocidos, descritos por C. Albritton, son los siguientes (entre paréntesis se señala el diámetro en metros): Wolf Creek (950) en Australia occidental; Boxhole (175), en Australia central; Haviland (17), Kansas, EUA; Dalgaranga (21), Australia occidental, su edad se calcula en 25 000 años; Wabar (50, 40), dos cráteres en el desierto de Arabia, su edad es de aproximadamente 6 400 años; Kaalijaarv, siete cráteres en la isla de Saarema, de la República de Estonia (12 el mayor).
Posibles catástrofes en el tiempo geológico
El estudio de los meteoritos es un tema novedoso y se empieza a conocer más sobre los mismos a partir de la década de los años sesenta, con los satélites artificiales y naves espaciales que gradualmente van proporcionando información sobre la Tierra, la Luna y los planetas cercanos. De acuerdo con A. R. Grieve, hasta 1970 se conocían 50 cráteres meteoríticos en la superficie terrestre y 120 en 1990. Menciona asimismo, que cada millón de años se forman de uno a tres cráteres mayores de 20 km y conocemos un 10% del total de los mayores de 10 km de diámetro.
Los astrónomos que estudiaron este problema consideraron que en la historia de la Tierra pudieron impactarse cuerpos rocosos de cientos de metros e incluso kilómetros de diámetro. Asimismo, algunos supusieron que las consecuencias pudieron ser en algunos casos de magnitudes que nunca se habían considerado, como la aniquilación total de muchas especies de plantas y animales.
En toda la historia de la vida sobre la Tierra, de más de 3 000 m.a., se han dado de forma continua extinciones de especies. Llaman la atención algunas desapariciones masivas que ocurrieron principalmente hace 500, 355, 192, 65 y 40 m.a. El físico estadounidense Luis Álvarez, con su equipo de colaboradores, sostuvo en 1980 que las extinciones de organismos hace 65 m.a., a fines del periodo Cretácico de la era Mesozoica, pudieron tener origen en una gran explosión provocada por un cuerpo extraterrestre. Su desintegración dio lugar a la acumulación de determinados elementos químicos, poco comunes, en las rocas sedimentarias que contienen los restos de organismos de aquella época. Para verificar lo anterior se realizaron estudios geoquímicos con el fin de determinar la presencia de iridio, elemento químico abundante en los meteoritos y poco común en la corteza terrestre. Los resultados obtenidos en distintas localidades fueron positivos, la concentración del elemento mencionado era elevada. Un impacto de gran magnitud provocaría un rápido enfriamiento, incluso una glaciación, al arrojar a la atmósfera millones de toneladas de polvo que reducirían la penetración de los rayos solares. Además, hay que considerar el cataclismo en sí: terremotos, invasión parcial de los continentes por el mar, derrumbes en las montañas, ciclones y otros fenómenos.
Los paleontólogos no acaban de aceptar la hipótesis de la extinción de los dinosaurios y otras especies a causa de un cataclismo. No lo niegan, pero no todos están de acuerdo en que pueda deberse a un solo factor la aniquilación de las especies que dominaban en la tierra y el mar. La geología ha dado también explicaciones satisfactorias: la evolución del relieve terrestre por cambios lentos del nivel del mar, la formación de montañas y las glaciaciones han influido sustancialmente en los organismos que, o se adaptan a nuevas condiciones o desaparecen.
Según describió R. Kerr en 1988, varios especialistas estadounidenses consideran que un gran cráter, el Manson de Iowa, de 35 km de diámetro, cubierto por sedimentos glaciales y cuya edad se ha determinado en 66 m.a., pudo haber sido el origen de una catástrofe que produjo la aniquilación de muchas especies vivientes, entre ellas los dinosaurios. Pero el diámetro del cráter ha sido considerado pequeño como para relacionarlo con una catástrofe global.
Otros científicos, como A. Hildebrand y W. Boynton, de la Universidad de Arizona, han encontrado al oriente de Cuba, cerca de Haití, fragmentos de vidrio que analizados en el laboratorio no presentan las características de material de origen volcánico como podría suponerse. Es posible que se hayan formado por temperaturas excepcionalmente altas, a su vez provocadas por el impacto de un cuerpo extraterrestre.
Los científicos estadounidenses B. F. Bohor y R. Seitz creen haber encontrado en el extremo occidental de Cuba lo que fue un cráter meteorítico que se formó hace 65 m.a. y puede alcanzar 225 km de diámetro —magnitud que lo asocia con una verdadera catástrofe mundial. La curvatura de la isla y el promontorio correspondiente a la Isla de la Juventud (antes de Pinos), así como la presencia bajo el mar de grandes bloques rocosos de más de 12 m de diámetro, que constituyen una capa de grosor de unos 350 m, les permite suponer que en ese lugar se produjo el impacto. Su hipótesis no ha sido reforzada con observaciones directas.
El último cráter descubierto,
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llamado de Chicxulub, se localiza frente a la península de Yucatán. Científicos
de la Universidad de Arizona lo relacionan también con la extinción de los dinosaurios.
Calcularon que sus dimensiones originales serían de 177 kilómetros.
Con seguridad, en los próximos años se seguirán descubriendo nuevos cráteres meteoríticos y es posible que el lugar donde se produjo la catástrofe de fines del Cretácico se desplace de un continente y de un océano a otro, hasta que las observaciones sean suficientes para resolver en forma satisfactoria este problema.
Siempre existen posibilidades de un impacto meteorítico contra la superficie
terrestre. En 1937 el asteroide Hermes, de 1.5 km de diámetro, pasó a 640 000
km de la Tierra. En marzo de 1989 un asteroide de un kilómetro de diámetro pasó
a 800 000 km de distancia. Se calcula que hay por lo menos una centena de rocas
semejantes de más de un kilómetro de diámetro y miles de unos cuantos metros.
El impacto de una de 12 m provocaría un daño muy grande. Puede destruir cualquier
gran ciudad o dar lugar a efectos secundarios al caer en el océano. Parecería
poco importante que una roca circule a cientos de miles de kilómetros de la
Tierra. Pero lo hacen en órbitas, en posiciones que no son permanentes. Es posible
que con el tiempo se acerquen gradualmente —o se alejen. Los astrónomos
están dando más importancia a los pequeños asteroides. Así, por ejemplo, en
enero de 1991,
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investigadores de la Universidad de Arizona dedicados
a la búsqueda de asteroides detectaron con aparatos electrónicos de alta sensibilidad
un cuerpo rocoso al que pudieron seguir durante un tiempo prolongado para el
caso, seis horas. El científico D. Rabinowitz, primero en avistarlo, consideró
que la roca tendría un diámetro de aproximadamente 9 m y se acercó hasta 119
600 km respecto a la Tierra; supone asimismo que de caer en ésta formaría un
cráter de hasta 90 m de diámetro y 30 m de profundidad. Este tipo de fenómenos
deben ser muy frecuentes y en los próximos años serán mejor conocidos.
El cometa de Tunguska fue un suceso catastrófico de la mayor magnitud. De acuerdo con I. Rezanov, es comparable con las explosiones del Santorín, el Krakatoa y el terremoto de Chile. Pero a diferencia de aquéllos, no originó víctimas. Mucha gente se ha preguntado qué consecuencias hubiera tenido sí explota en una región poblada, o incluso en medio del océano.
En comparación con otros procesos, incluso las glaciaciones, es muy poco lo que se sabe sobre este tema. El único fenómeno histórico, el de Tunguska, aunque reciente, casi pasó inadvertido y sólo en la posguerra se estableció con precisión el origen del mismo. Es poco probable que los cráteres meteoríticos, o fragmentos de los mismos, permanezcan como tales en la superficie terrestre por más de dos millones de años. Este tiempo, equivalente al periodo Cuaternario, ha sido suficiente para que grandes superficies hayan sido rebajadas por la erosión, o cubiertas por sedimentos marinos, fluviales, glaciales, volcánicos y otros.
Las rocas y minerales relacionados con impactos meteoríticos ocupan en general extensiones reducidas del subsuelo, de hasta algunas decenas de kilómetros de radio. Y si consideramos que dos terceras partes de la superficie están cubiertas por el océano, serán casos afortunados los reconocimientos de nuevas localidades afectadas por meteoritos. Seguramente, los impactos de gran magnitud a lo largo de la historia geológica son incontables, pero son muy pocos los conocidos.
Se puede mencionar un gran avance respecto al riesgo de impacto por un meteorito. Un fenómeno de esta naturaleza podrá ser detectado con semanas o meses de anticipación por los astrónomos, incluso precisando la zona que lo reciba, además de los riesgos en sí. Esto permitiría tomar medidas de prevención: navegación marítima y aérea, evacuaciones, etcétera.
Los movimientos de grandes fragmentos de la corteza terrestre originan los sismos, temblores de tierra o terremotos. Por sí solos, son fenómenos naturales que afectan al hombre, no en forma directa como una erupción volcánica, sino indirecta. El movimiento de la superficie terrestre que provoca un sismo no representa un riesgo, salvo casos excepcionales; son las consecuencias las que ocasionan catástrofes: caída de construcciones, incendio de ciudades, avalanchas y tsunamis.
Todos los días son registrados una buena cantidad de sismos en el mundo. La inmensa mayoría son de poca magnitud, reconocidos por los instrumentos de precisión. Los terremotos poderosos se han producido de uno a tres, aproximadamente, en el curso de un año.
Datos de diversos especialistas, como A. Nikonov, H. Tazieff y otros, señalan que los sismos de magnitud 8 y mayor se producen en promedio uno por año; los de más de 7 alrededor de 20; 18 000 a 22 000 de más de 2.5.
La intensidad o magnitud de un sismo, en la escala de Richter, representa la energía liberada y se mide en forma logarítmica, del uno al nueve.
La estadística sobre los sismos a través de la historia es más que pobre. Es cierto que se tiene información de desastres desde hace más de tres mil años, pero además de que es incompleta, los instrumentos de precisión para registrar sismos datan de principios del siglo XX y la Escala de Richter fue ideada en 1935.
Un sismo de gran magnitud puede afectar más la superficie terrestre, mientras el epifoco u origen del mismo se encuentre a menor profundidad. La destrucción de ciudades no depende únicamente de la magnitud del fenómeno, sino también de la distancia a que se encuentren del mismo, de la constitución geológica del subsuelo y de otros factores.
El daño que puede causar un sismo no depende fundamentalmente de la intensidad del mismo. En la cordillera del Himalaya, en regiones desérticas despobladas, y en el océano se han producido terremotos de magnitud superior a 8, sin causar daños.
El caso de la ciudad de México
El terremoto del 19 de septiembre de 1985, de magnitud 8.1, se originó a varios kilómetros de profundidad, bajo el piso oceánico, frente a las costas de Michoacán, cerca de la desembocadura del río Balsas. No es normal que afecte en forma grave a una ciudad que se localiza a más de 300 km del epicentro. Hay que tener en cuenta que otras poblaciones más cercanas al mismo sufrieron daños proporcionalmente menores.
En los cinco años posteriores al sismo de 1985 varios especialistas han tratado de explicar el fenómeno que afectó determinadas zonas de la ciudad de México (figura 1). La explicación más razonable se ha hecho en función de la estructura geológica profunda. Se puede sintetizar diciendo que bajo la planicie lacustre se encuentra un espesor aproximado de 2 000 metros de material volcánico, consistente en piroclastos y lavas, además de capas de origen exógeno: fluviales y lacustres principalmente. La lava es roca compacta y resistente, aunque su disposición en el subsuelo no es muy amplia; los otros materiales son de poca consolidación.
Las ondas sísmicas llegan en la mayoría de los casos desde la zona de la trinchera Mesoamericana, atravesando montañas constituidas por roca resistente y al entrar en la cuenca cambian su comportamiento.
Figura 1. La antigua superficie lacustre (1) de la cuenca de México, rodeada por un piedemonte (2) y elevaciones montañosas (3). Se representan lavas (4) sobrepuestas en la planicie lacustre, y la zona más afectada (5) por los sismos de 1985.
A raíz del gran terremoto que asoló a Chile en 1960, el geólogo francés H.
Tazieff profundizó en el tema de los terremotos y sin proponérselo explica el
problema de la cuenca de México (p 26):
La gente cree generalmente que es más seguro construir
sobre un suelo poco sólido que sobre uno duro, sobre la tierra más que
sobre la roca; se imagina que así un "colchón" amortiguará el impacto
subterráneo. Pero no sólo los terraplenes, las arenas, los aluviones se
hunden o se desplazan bajo el efecto de las vibraciones, sino que estas
últimas, por poco fuertes y prolongadas que sean, también se amplifican
en ellos por resonancia, hasta volverse desastrosas. Ocurre aquí que la
energía liberada por el sismo, viajando bajo la forma de ondas elásticas
más o menos rápidas, en vez de simplemente atravesar el medio que encuentra,
se acumula en él... La absorción de energía provoca un aumento continuo
en la amplitud de las vibraciones, y por poco que dure el sismo, las sacudidas
—como si se exasperaran ellas mismas, en una histeria exacerbada—
alcanzan tal violencia que todo lo que se encuentra construido sobre un
apoyo semejante cae finalmente por tierra. |
Valiosas observaciones de Tazieff de hace 30 años, tal vez exageradas en la última parte. En la ciudad de México prácticamente todos los daños que produjo el terremoto de septiembre de 1985 fueron en la zona lacustre, pero en pequeñas localidades de la misma (figura 2). Grandes extensiones de lo que hace pocos años era el Lago de Texcoco han sido ocupadas por asentamientos modestos —casas de uno o dos pisos—, construcciones improvisadas. Y los daños fueron mínimos, excepcionales.
La constitución del subsuelo de la cuenca de México ayuda a comprender ésta en el plano general. Pero el origen de los daños causados en localidades pequeñas por el sismo tendrá que explicarse analizando muchos factores: constitución del subsuelo (el espesor y extensión de las capas es muy variable), presencia de fallas geológicas, alteración por la actividad humana (construcciones, extracción de agua, etc.), calidad de las construcciones y otras más.
No es raro que entre las poblaciones más afectadas en septiembre de 1985 se encuentre Ciudad Guzmán, Jal., también asentada sobre una cuenca lacustre.
Figura 2. Daños en la ciudad de México causados por el sismo del 19 de septiembre
de 1985: 1) una casa se hundió aproximadamente un metro con respecto al nivel
de la calle en la colonia Roma; 2) los rieles del tranvía cubiertos por el pavimento
se levantaron hasta 60 cm en la avenida Álvaro Obregón de la misma colonia.
Los sismos que afectan frecuentemente al continente americano, desde el paralelo 20 hasta el sur de Chile, tienen su origen en la inmensa mayoría de los casos bajo las trincheras profundas, Mesoamericana y de Perú-Chile. En el sur de Europa y el Asia Central los epicentros son principalmente continentales.
Los terremotos de mayor magnitud 8.9— registrados con instrumentos ocurrieron uno en Colombia y Ecuador en 1906 y otro en Japón en 1933, de acuerdo con los autores de Geological Hazards (B. A. Bolt y otros).
La destrucción de muchas ciudades se ha debido en varios casos a que se encuentran en el epicentro del terremoto y, aunque de menor magnitud que el nuestro, con intensidades de 6 a 7 llegan a ser desastrosos.
Un ejemplo de lo anterior ocurrió en Managua, sacudida por un sismo semejante a muchos que ocurren en las costas del sur de México. Pero fue un caso de epifoco somero (unos pocos kilómetros) y bajo el centro de la ciudad. Así fueron destruidas por sismos: Ashkhabad, capital de la República Soviética de Turkmenia en 1948; San Francisco en 1906 y Spitak, Armenia, en 1989.
Entre los sismos excepcionales se tiene un conjunto de éstos que sacudieron el sur de Grecia durante tres años (1870-1873). Fueron 300 movimientos sensibles que produjeron daños.
En 1908 la ciudad de Mesina, en Italia, fue destruida por un terremoto al que siguió un tsunami; Tokio y Yokohama sufrieron daños muy graves en 1923.
De acuerdo con A. Nikonov e I. Rezanov, los sismos más intensos de la posguerra fueron el del Himalaya en 1950, el de Gobi-Altai en 1957 y el de Chile en 1960.
El primero de estos produjo gigantescos deslizamientos que modificaron el relieve, sin causar víctimas, ya que la región afectada era despoblada. El sismo de Gobi-Altai ocurrió en una zona montañosa y desértica, también, despoblada, del sur de Mongolia. En este caso, las modificaciones al relieve fueron excepcionales por los efectos directos del terremoto. Se formaron numerosas grietas de decenas a cientos de kilómetros de longitud, así como escarpes de falla y deformaciones de las rocas. Los efectos indirectos fueron derrumbes y formación de una nube de polvo que duró dos días. I. Rezanov considera que un terremoto como éste, de haber ocurrido en una superficie semejante poblada, como la de Holanda o Dinamarca, hubiera provocado la destrucción total con millones de víctimas.
El terremoto de Chile es una de las peores catástrofes que registra la historia. Causó destrucción de ciudades a lo que se sucedieron tsunamis. El caso ha sido ampliamente descrito en obras de divulgación, en especial por H. T. Tazieff.
Muchas veces los daños indirectos resultan más graves. San Francisco y Managua completaron su destrucción por el fuego que sucedió a los sismos. En Perú prácticamente desaparecieron dos poblaciones en igual número de terremotos, pero cubiertas por las corrientes de lodo que descendieron de la cordillera andina. Los sismos también provocan tsunamis, como ocurrió en Chile en 1960.
Lisboa fue totalmente destruida en 1755, primero por el terremoto y después por incendios y tsunamis.
Posteriores al terremoto del 19 de septiembre de 1985, han ocurrido otros, causantes de daños.
En octubre de 1986 un movimiento telúrico de tan solo 5.5 grados causó graves daños y numerosas víctimas en San Salvador. En marzo de 1987 se produjo un sismo en la frontera entre Ecuador y Colombia; aunque de sólo 6.9 grados de magnitud, fue considerado el que causó más destrucción en ese año. En octubre ocurrió un terremoto de 7.8 grados en Nueva Guinea.
En 1988 tres sismos tuvieron consecuencias negativas. El primero en agosto, de entre 6.2 y 6.7 grados se originó en el Himalaya. El segundo en noviembre, en Yunnan, China, de 7.6, y el más grave de muchos años ocurrió a principios de diciembre en Armenia, de 6.9 grados, destruyendo prácticamente la ciudad de Spitak.
En enero de 1989, otra vez en territorio soviético, en Tadjikistán, un temblor provocó una avalancha de lodo que causó numerosas víctimas. En octubre del mismo año, con una magnitud de 6.9, se produjo un sismo en San Francisco causando daños que se pueden considerar menores, en proporción a las dimensiones, en sentido horizontal y vertical de la ciudad.
En 1990 ocurrieron siete sismos que causaron serios daños, en especial dos de ellos. En junio en Irán fueron destruidas varias poblaciones y las víctimas se contaron por miles; otro fue en Filipinas.
Relación de los terremotos que causaron más daños, de 1960 a 1990.
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| 1960 |
Agadir, Marruecos |
5.9 |
| 1960 |
Chile |
8.5 |
| 1962 |
Noroccidente de Irán |
7.3 |
| 1963 |
Skope, Yugoslavia |
6.0 |
| 1964 |
Alaska |
8.6 |
| 1967 |
Irán |
7.4 |
| 1971 |
San Fernando, California |
6.5 |
| 1972 |
Managua |
6.2 |
| 1975 |
Liao Nin, China |
7.4 |
| 1975 |
Turquía |
6.8 |
| 1976 |
Guatemala |
7.9 |
| 1976 |
Italia |
6.5 |
| 1976 |
China |
7.6 |
| 1977 |
Rumania |
7.2 |
| 1977 |
Irán |
7.7 |
| 1980 |
Italia |
6.9 |
| 1985 |
México |
8.1 |
| 1986 |
San Salvador |
5.5 |
| 1987 |
Ecuador y Colombia |
6.9 |
| 1987 |
Nueva Guinea |
7.8 |
| 1988 |
China |
7.6 |
| 1988 |
Armenia |
6.9 |
| 1989 |
San Francisco |
6.9 |
| 1990 |
Tibet-China |
6.9 |
| 1990 |
Perú |
5.8 |
| 1990 |
N y NW de Irán |
7.3 |
| 1990 |
Filipinas |
7.7 |
| 1990 |
Sur de Irán |
6.5 |
| 1990 |
Costa Rica |
5.8 |
| 1990 |
Sumatra |
6.9 |
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Los daños provocados por un sismo no dependen únicamente de su magnitud. Se puede apreciar que muchos de menos de 7 grados han sido desastrosos. El factor de mayor riesgo es la localización de ciudades en los epicentros. Por otro lado, en la lista anterior no se han incluido varios terremotos de más de 7 grados con epicentro en el océano, principalmente en el Pacífico, que no han afectado la tierra firme. Así, en 1990, a pesar de que se produjeron muchos sismos que dejaron efectos, sólo uno de ellos, el de Filipinas, fue de una magnitud considerable. Y del total de terremotos en 30 años que causaron daños, tres fueron de magnitud extraordinaria, superior a 8 grados: el de Chile, el de Alaska y el de México.
De todos los fenómenos catastróficos los sismos son los más complejos. Se conocen por sus efectos y el mecanismo de su formación se ha inferido por datos indirectos. Los movimientos internos que los originan se localizan a profundidades muy diversas, de 5 a 600 kilómetros. Por esto resulta todavía imposible saber cuándo se va a producir un movimiento interno. Por otro lado, están bien definidas las zonas de mayor actividad sísmica del planeta y por la estadística, los especialistas infieren cuáles son las zonas donde existen mayores posibilidades de terremotos. Se ha mencionado así a California, la costa del oriente de Guerrero y otras regiones en las que existen muchas posibilidades de que se presente un terremoto.
Los resultados a que ha llegado la sismología en los últimos años son muy valiosos, sobre todo si tomamos en cuenta que sólo se tienen datos sísmicos de aproximadamente un siglo. Una de las mayores dificultades es el factor tiempo: la estadística sería mucho más útil si estos registros abarcaran un milenio. Por otro lado, la información sobre sismos de poca magnitud es muy escasa en México: los intensos son registrados en todo el mundo, pero los menores sólo en estaciones locales que son insuficientes para estudiar en forma permanente las zonas más activas.
A pesar de la pobre estadística sobre actividad sísmica en el mundo, los especialistas
han establecido algunas regiones de alto riesgo. Son aquellas regiones sísmicas
en las que no se manifiestan terremotos de gran magnitud durante un lapso determinado
—las frecuencias son variables de una zona a otra. Significa que las tensiones
se acumulan en vez de descargarse, por lo que cuando esto sucede es en forma
violenta. Una de esas regiones o brecha sísmica, es la que corresponde a la
margen occidental de los estados de Guerrero y Oaxaca,
3
donde los sismólogos esperan un terremoto en los
próximos treinta años. Si bien es probable que se cumpla esta predicción, no
tiene que ser forzosamente un sismo de gran magnitud, como tampoco es la única
región de la República Mexicana que puede ser afectada en el futuro cercano
(figura 3).
El gran avance que hay en el conocimiento de los sismos no significa que se haya llegado a la predicción aproximada.
Las erupciones volcánicas son muy frecuentes en determinadas zonas de actividad
endógena de la Tierra (figura 4): el Cinturón de Fuego del Pacífico e Índico,
el sistema volcánico de la margen del Mediterráneo, las dorsales oceánicas (Islandia,
Azores, Canarias) y otras zonas oceánicas de fractura (islas Revillagigedo)
o crestas montañosas submarinas (Hawai). Se producen en promedio hasta dos veces
por mes, pero en muy pocos casos resultan catastróficas. Cálculos del vulcanólogo
soviético I. Gushchenko consideran que en los primeros 80 años de este siglo
han ocurrido unas mil erupciones volcánicas, de las cuales 260 se acompañaron
de lavas, más de 40 de extrusiones y más de 35 de nubes ardientes; las erupciones
submarinas superaron el número de 55 y de 7 las subglaciáricas.
Figura 3. Zonas sísmicas de la República mexicana. 1) De menor concentración
de epicentros; 2) de mayor concentración; 3) epicentros de sismos de magnitud
de 7 y mayor, de 1900 a 1990. Elaborado con información proporcionada por Casiano
Jiménez.
Figura 4. Las zonas volcánicas más activas de la Tierra. Se indican los
volcanes más conocidos por sus erupciones. (Tomado de I. Guschenko, 1987).
Las erupciones volcánicas observadas por el hombre, sean las aisladas y muy poderosas de los tiempos históricos o su conjunto, no reflejan los procesos volcánicos de mayor magnitud que se han producido en la historia geológica. La opinión general de los especialistas es que el volcanismo antiguo fue más intenso que en la actualidad. Como proceso en general, la Sierra Madre Occidental es un magnífico ejemplo, y como formas aisladas que señalen erupciones de una magnitud todavía nunca vistas, hay varios casos en el Cinturón Volcánico Mexicano.
Las erupciones volcánicas pueden ser un riesgo por varias causas: 1) la expulsión de gases venenosos; 2) la lluvia de piroclastos; 3) los flujos de piroclastos; 4) las nubes ardientes; 5) los derrames de lava y 6) el colapso del cono volcánico que produzca una avalancha. Estos son procesos directos, efecto de las erupciones. Hay otros, indirectos, no menos riesgosos: 1) las corrientes de lodo (lahares) y 2) los tsunamis.
La expulsión de gases venenosos por erupciones volcánicas ha sido muy frecuente. Sin embargo, los casos de daños a humanos son muy raros. Uno de éstos ocurrió en Camerún, en agosto de 1986, cuando un lago fue contaminado desde el subsuelo por gases volcánicos que al reaccionar con el agua produjeron un vapor venenoso que causó la muerte de 1 500 personas. Es el mayor desastre de su tipo que se haya registrado.
Otros problemas de contaminación se han dado por alta acidez (pH > 4) de los piroclastos, como ocurrió en el volcán Irazú de Costa Rica de 1963 a 1965, que afectó la vegetación. Por la erupción del volcán Heckla de Islandia murieron miles de animales herbívoros por envenenamiento con el flúor almacenado en las plantas.
Las lluvias de piroclastos son muy comunes en los volcanes activos. Es un proceso que contribuye a transformar notablemente el relieve, rellenando depresiones y elevando el nivel medio altitudinal de la zona afectada. En el caso de cenizas y arenas, como en la erupción del Paricutín, no es mucho el riesgo porque los pobladores tienen tiempo suficiente para ponerse a salvo. Los sucesos más graves son desplomes de techos de casas por la acumulación de material volcánico. Cuando se trata de pómez el riesgo es mayor, ya que desprende gases venenosos y presenta mayor temperatura que las cenizas.
Las erupciones del Chichón (1981), que arrojaron cantidades colosales de piroclastos (cenizas y materiales de mayor tamaño) a alturas y distancias de decenas de kilómetros, tampoco representan un peligro serio para los humanos; en cambio, de menor alcance fueron algunos flujos piroclásticos que destruyeron varias casas de campesinos y ocasionaron la muerte a personas y animales. La actividad combinada de expulsión de piroclastos y lavas, muy común —del tipo del Paricutín—, permite evacuar con tiempo suficiente las zonas potencialmente amenazadas.
Entre los procesos volcánicos de mayor riesgo están los flujos y las nubes ardientes. Se originan por una explosión violenta de material eruptado que posee altas temperaturas y que provoca una corriente de alta velocidad, desplazándose laderas abajo desde el cráter del volcán; puede acompañarse en el aire por una nube formada de materiales del mismo tipo. La precipitación de ambos se produce a altas temperaturas, de más de 600 grados centígrados. Es un fenómeno común en los volcanes compuestos activos del tipo del Popocatépetl, Colima, Pelé, Vesubio, Cotopaxi y muchos otros. Una de las mayores tragedias de nuestro siglo ocurrió en la Martinica, en 1902, por la erupción del volcán Pelé. Una gran explosión formó una nube ardiente que fue a depositarse a ocho kilómetros del cráter, exactamente en la población de Saint Pierre, eliminando prácticamente la vida humana. Es, tal vez, una de las historias más comentadas en los libros de geología que nunca olvidan que el único sobreviviente de la ciudad fue un presidiario.
Los flujos piroclásticos, como proceso volcánico, se han venido conociendo mejor en los últimos veinte años, gracias a la actividad de varios volcanes del mundo en este lapso. Se han definido por lo menos seis factores distintos que los originan.
Los derrames de lava son procesos poco riesgosos. En las laderas de los volcanes activos el desplazamiento puede ser muy rápido, por la fuerte pendiente. Pero cuando se extienden más allá del cono, donde la inclinación es menor, la velocidad se hace más lenta. La lava puede cubrir campos de cultivo y poblaciones enteras, como San Juan Parangaricutiro durante la erupción del Paricutín (figura 5), pero los pobladores tienen tiempo suficiente para alejarse.
La explosión de lavas que llegan a desplazarse hasta 20-30 km ha sido común en Hawai e Islandia en tiempos históricos. Representan una amenaza para las tierras de cultivo y las construcciones, pero por el tiempo con el que se anuncian y la relativa lentitud con que escurren es posible que los habitantes de las localidades contiguas se pongan a salvo. Incluso se han construido barreras para desviar las lavas que se dirigen a una población o se ha utilizado el agua para atacar los frentes de lava, tratando de frenar su avance.
Un proceso verdaderamente catastrófico es el colapso de la porción superior
de los conos volcánicos en actividad. El cráter se convierte en una caldera
y masas de millones de toneladas se precipitan. Pueden desplazarse decenas de
kilómetros; rellenan los valles y cubren todo a su paso. Esto se observó en
la última erupción del Santa Elena, en los Estados Unidos, en 1982; ocurrió
en el Krakatoa que se hundió en el oceáno en 1883; el Tambora en Java en 1812;
el Bezimianny en la URSS en 1956. Por estudios geológicos se ha
establecido que procesos como éste ocurrieron en el pasado en otros volcanes;
están bien establecidos para el Volcán de Colima y posiblemente el vecino Nevado,
lo mismo que para otros grandes edificios, como el Citlaltépetl, Matlacuéyatl,
Popocatépetl y Xinantécatl.
Figura 5. Las lavas del Paricutín (al fondo) cubrieron la iglesia de San Juan
Parangaricutiro.
Generalmente, este proceso se repite en el tiempo. Se considera que la actividad interna bajo un volcán activo de este tipo es progresiva y que llega un momento en que la energía acumulada exige expulsar, en forma violenta, una cantidad extraordinaria de magma. Al producirse un vacío interior sigue el colapso de la estructura montañosa; y tal vez vuelva a empezar la actividad interna del volcán y crezca el cono, para después de algunos pocos miles de años repetir el fenómeno.
Las corrientes de lodo o lahares que se forman en los volcanes pueden ocurrir simultáneamente con las etapas de actividad o posteriormente, cuando están dormidos. Son comunes en el primer caso por la gran cantidad de material suelto que constituye las laderas de los conos. Bastan unas lluvias fuertes para humedecer los primeros metros de espesor y formar una corriente de lodo. En especial se ha presentado en las zonas tropicales como Centroamérica e Indonesia. Otros lahares se originan por un deshielo violento provocado por el calor de una erupción. Esto ocurrió con el Bezimianny en 1956, no sólo en el mismo edificio, sino en tres vecinos, lo que produjo gigantescas corrientes de lodo. Los glaciares volcánicos presentan gran riesgo porque se encuentran en pendientes muy fuertes y una sobrealimentación de nieve los hace vulnerables.
Un sismo o una pequeña erupción puede provocar el desprendimiento de una masa de hielo que inicia la formación de una corriente de lodo. Esto se ha observado en especial en Sudamérica: en el Cotopaxi en 1877, el Huascarán en 1970 y el Nevado de Ruiz en Colombia en 1985. Los efectos son desastrosos ya que las corrientes se desplazan de decenas a algunos cientos de kilómetros y llegan a cubrir poblaciones enteras.
Fenómenos semejantes se han presentado también en Alaska, Nueva Zelanda, Islandia y Estados Unidos, principalmente.
Los depósitos de corriente de lodo de grandes dimensiones se reconocen en prácticamente todos los grandes volcanes mexicanos (de más de 4 000 m de altura) del paralelo 19.
Los tsunamis originados por erupciones volcánicas deben ser muy escasos, ya que éstas deben ocurrir con tanta o más frecuencia que en la tierra firme, pero, de igual manera, la inmensa mayoría son emanaciones débiles de magma. Sólo explosiones excepcionales como la del Krakatoa pueden dar lugar a tsunamis como los conocidos.
B. Booth y F. Fitch publicaron datos que indican 516 volcanes activos en la Tierra, de los cuales 89 han causado daños en tiempos históricos, de éstos, 14 se localizan en Japón y 12 en Java.
Tres de las erupciones más intensas conocidas tuvieron lugar en este siglo. La primera, del volcán Katmai en Alaska, en 1912; las otras dos en la península de Kamchatka, URSS, en el Bezimianny en 1956 y en el Shveluch en 1964. A diferencia de otras semejantes que han ocurrido en el mundo estas tres se produjeron en zonas no habitadas.
En el siglo pasado ocurrieron dos erupciones volcánicas de magnitud extraordinaria, en los volcanes Tambora y Krakatoa, con la característica que en ambas se dio la formación de una caldera por el asentamiento de masas rocosas al quedar hueca la cámara magmática después de la expulsión prolongada de millones de toneladas de rocas.
En 1815 en una de las islas Sonda, de Indonesia, se produjo la erupción del volcán Tambora. Una explosión redujo el volcán de 4 000 m a 2 850 m, equivalente a 100 kilómetros cúbicos de roca. El cono volcánico quedó truncado con una caldera en su porción superior, de 6 por 6.5 km de diámetro y profundidad de 700 m. El número de víctimas que cobró resultó elevado, 92 000 personas. Fue la erupción más intensa del siglo XIX. El 27 de agosto de 1893 tuvo lugar la gran explosión del volcán isla Krakatoa, en Java. Después de una intensa actividad eruptiva el volcán se hundió en el mar dejando como huella islas menores. La verdadera catástrofe fue posterior al suceso volcánico, cuando se formaron tsunamis que invadieron las islas vecinas, incluso a cientos de kilómetros, provocando daños y muchos miles de muertos.
La erupción volcánica más potente de este siglo es la del Bezimianny, en la península de Kamchatka, en el oriente soviético con 3 085 m de altura. El volcán, que se consideraba apagado, inició una serie de erupciones de gran magnitud el 22 de octubre de 1955. Arrojó grandes cantidades de material piroclástico a la atmósfera hasta el mes de enero, cuando surgió en el cráter un domo en crecimiento. Se elevó 100 m y el 30 de marzo de 1956 se produjo una gigantesca explosión. El cono volcánico se redujo en 200 m y en su cima quedó una caldera. El domo antiguo, elevado desde la primera etapa de la erupción desapareció.
El cráter que se formó tiene un diámetro de 1.5 por 2 km. A una distancia de más de 10 km todo quedó cubierto por capas de medio metro de piroclastos. Pero, además, el calor de las erupciones provocó el derretimiento de las nieves, originando grandes corrientes de lodo que escurrieron varios kilómetros a lo largo de los valles, destruyendo la vegetación. Las cenizas arrojadas se depositaron en un radio de 50-75 km. A pesar de la magnitud de la actividad del Bezimianny no hubo víctimas. La península de Kamchatka, vecina de Alaska, no permite el desarrollo de poblaciones en las márgenes de sus volcanes, no por la actividad constante de éstos, sino por las condiciones climáticas.
Al final del paroxismo empezaron a crecer otros dos domos. En agosto, uno de ellos alcanzó una altura de 320 m. En noviembre terminó la erupción.
La historia registra varios casos de erupciones catastróficas. Algunas se han reconstruido por el estudio del tipo de rocas volcánicas depositadas, por los espesores de éstas y los restos de culturas antiguas sepultadas; como el caso del volcán Santorín, en la isla de Thera, cerca de Creta, en el Mediterráneo.
Una erupción de energía extraordinaria ocurrió hace unos 3 500 años en el volcán
Santorín,
4
de entre cien mil y doscientos mil años de edad.
Tuvo también otras etapas de actividad menos intensas en nuestra era en los
años 197, 726, 1457, 1573, 1650, 1707 y 1886. Todos los acontecimientos de la
gran erupción de hace 3 500 años han sido reconstruidos a partir del estudio
de la disposición espacial de los materiales depositados, del espesor y tipo
de los mismos, así como de las formas del relieve actuales que resultaron del
fenómeno. Se considera que en los 3 500 años posteriores no se ha vuelto a producir
en la Tierra una erupción semejante.
El fenómeno mencionado ha llamado la atención lo mismo a geólogos que a historiadores. No hay nada registrado sobre la terrible explosión del volcán-isla donde se asentaba la cultura minoica, ni siquiera leyendas, aunque algunos han tratado de relacionar la Atlántida con Santorín.
Lo anterior demuestra que los daños que pueda causar una erupción volcánica dependen de la intensidad de la misma, de las poblaciones cercanas y la dirección que sigan los flujos de material volcánico. En muchos casos, el material eyectado o colapsado puede desplazarse algunos cientos o pocos miles de metros en una dirección, mientras que en la vertiente opuesta alcanza 20 o más kilómetros.
Las erupciones más poderosas no son forzosamente las que causan mayores daños, tenemos el ejemplo del Bezimianny. El Pelé produjo uno de los mayores desastres de la historia, no tanto por la potencia de la erupción, como por el hecho de que el flujo piroclástico eligió el camino que lleva a la ciudad principal de la isla. Por estas razones actualmente se da mucha importancia al riesgo que corren las poblaciones situadas al pie de los volcanes activos. Especialmente se ha hecho este tipo de estudios en Italia y Japón y, aisladamente, en otros volcanes de Centro y Sudamérica. En México se trabaja también en este sentido en especial en el Volcán de Colima y en el Popocatépetl.
Son bien conocidos los volcanes activos de los continentes e islas oceánicas, aunque tal vez no todos los que potencialmente pueden volver a manifestar movimientos. La erupción del Vesubio en el año 79 se produjo después de 800 años de tranquilidad. El Lamington de Nueva Guinea no era considerado un volcán por los pobladores y dio muestras de vida en 1951. Se creyó hasta 1955 que el Bezimianny era un volcán inactivo. Es posible que las predicciones sobre futuras erupciones de volcanes sean muy limitadas. En México la atención de los vulcanólogos se centra en el Volcán de Colima, el más activo del país. Pero una erupción potente puede esperarse en más de cinco volcanes e incluso en varios considerados apagados. Existe también siempre la posibilidad del nacimiento de un volcán en alguna de las zonas más activas del Sistema Neovolcánico o cerca de los volcanes activos como el Tacaná, Chichón y Tres Vírgenes.
La estadística es un elemento valioso para conocer la actividad volcánica y está en proceso de enriquecerse, porque además de los datos históricos, las determinaciones de edades que se hacen constantemente en el mundo permiten conocer mejor la actividad volcánica que ha ocurrido, sobre todo en el Cuaternario.
Las erupciones potentes conocidas no han sido repentinas. Se inician con sismos, ruidos en el volcán y emanación de gases. Por esto es posible tomar medidas preventivas.
En nuestro país deben considerarse los siguientes riesgos volcánicos: 1) los volcanes activos en tiempos históricos, 2) los potencialmente activos pero no registrados como tales por datos históricos, 3) las zonas volcánicas donde es posible el nacimiento de un volcán, 4) los procesos derivados de una erupción, como deshielos violentos y formación de corrientes de lodo (lahares), bloqueo de vías de comunicación, etc. Además de esto hay que considerar también los tipos posibles de erupciones, ya que cada una representa riesgos diversos. En la figura 6 se muestran los volcanes activos del país y las zonas con mayor concentración de volcanes jóvenes.
Vulcanólogos mexicanos y extranjeros han dado una atención especial al Volcán
de Colima,
5
que se sigue manifestando como el más activo del
país. En febrero de 1991, después de nueve años de relativa tranquilidad, volvió
a manifestar actividad, aunque de poca magnitud, expulsando lavas y gases. En
los años más recientes tuvo erupciones en 1982, 1975-1976, 1962 y 1957, con
derrames de lava de escasa extensión. Las erupciones conocidas más fuertes,
con flujos piroclásticos, se produjeron en 1612, 1690, 1818 y 1913. Así, resultan
en ciclos aproximados de 100 años. Por esto, los vulcanólogos consideran que
está próxima —tal vez en menos de 30 años— una fuerte erupción del Volcán
de Colima.
El estudio de los depósitos del volcán en cuestión ha permitido establecer la edad de residuos de materia orgánica contenida en los mismos en 4 300 años de acuerdo con el vulcanólogo estadounidense Luhr y 9300 años según el francés Robin. Se trata del tiempo que ha transcurrido desde que se produjeron erupciones catastróficas semejantes a las de los volcanes Tambora, Bezimianny y Santa Elena, con ruptura del cono superior, formando avalanchas que cubrieron la superficie a lo largo de varios kilómetros.
Figura 6. Volcanes y zonas volcánicas cuaternarias de México. Con base en
un mapa de J. Hernández y J. Lugo del Atlas Nacional de México (hoja
IV. 3.2): 1) zonas de densidad baja de volcanes; 2) alta; 3) muy alta; 4) volcanes
activos; 5) volcanes nacidos en tiempos históricos; 6) calderas.
Los diversos estudios realizados a la fecha en el Volcán de Colima demuestran que en el pasado tuvo por lo menos dos erupciones catastróficas, también como expresión de un ciclo. Y éste es un problema muy importante para los estudiosos del volcán: establecer si está cerca o no la etapa de una gran explosión. Pero existe también el problema de que la poderosa erupción que esperan los vulcanólogos en Colima podría ocurrir antes en otro volcán mexicano.
A fines del siglo pasado algunos naturalistas reconocieron en Europa, a través del estudio de los sedimentos en las márgenes montañosas, que los hielos actuales habían cubierto superficies considerablemente mayores a las actuales (figura 7). Posteriormente se establecieron cuatro etapas de avance de los hielos —las glaciaciones— a lo largo de un millón y medio de años. Hoy día sabemos que los cambios climáticos bruscos son un fenómeno natural que se ha producido en toda la historia geológica. Esto provocó las migraciones de flora y fauna, incluyendo a los homínidos, en el periodo Cuaternario, hacia regiones más favorables, y también la extinción de especies o su adaptación a un ambiente distinto.
Se ha calculado que los glaciares iniciaron su retroceso, con alternancia de avances, hace unos 18 000 años. Pero el máximo retroceso se alcanzó hace 10 000 años, al inicio del Holoceno. La hipótesis sobre el desplazamiento que parece más lógica indica que inicialmente el movimiento debió haber sido más lento, de 3 km/l00 años. El gran retroceso de los hielos debe haber durado unos 2 000 años, lapso en que el espesor se redujo hasta en un kilómetro.
Figura 7. Superficies cubiertas por los hielos de la última glaciación en
el hemisferio norte. 1) límite de los hielos marinos actuales; 2) de los hielos
marinos antiguos; 3) de los hielos actuales de tierra firme; 4) glaciación antigua
en tierra firme; 5) límite actual del permafrost (hielo permanente en el subsuelo).
(Tomado de V. Milnichuk y M. Arabagi, 1979.)
Las glaciaciones son consideradas como fenómenos naturales catastróficos para el hombre, ya que vuelven inhabitables grandes territorios donde realiza su actividad. Como resultado del retroceso de los hielos las tierras habitables se ampliaron y fueron ocupadas gradualmente por vida vegetal y animal. En los últimos 10 000 años ha habido una aparente estabilidad del clima. Si bien no se han producido cambios sustanciales, las condiciones de temperatura y precipitación no han sido homogéneas.
Los geógrafos físicos y otros especialistas que se han ocupado en estudiar los climas del pasado, han establecido que en los últimos 10 000 años hubo periodos más fríos o más calurosos que en la actualidad, con duración de 1 000 a 2 000 años; en otros casos, las fluctuaciones fueron de 100 a 200 años y se pueden fijar hasta de cinco a diez años.
Hace seis-siete mil años se produjo un óptimo climático, esto es, de alta temperatura. Posteriormente se han dado alternancias de ascenso y descenso, pero con una tendencia general al descenso de la temperatura. Otros picos de altas temperaturas, pero siempre en descenso progresivo, de acuerdo con la información de los especialistas J. Imbrie y K. Palmere, tuvieron lugar hace 4 000 y 1 500 años, mientras que los puntos más bajos hace 5,000, 2,500 y 300 años. De acuerdo con los mismos autores, la tendencia actual histórica es al calentamiento, pero no duradera, ya que predomina en escalas más grandes la tendencia al enfriamiento. Citan también a Mitchell, quien calculó las temperaturas medias anuales para el hemisferio norte en fracciones de grados, de 1880 a 1975. La más baja se registró en 1885 y la más alta en 1937. Pero los picos de altas y bajas se dan cada cinco-diez años. Después del máximo de 1937 se aprecia una tendencia mayor al descenso de la temperatura.
Los registros climáticos tienen menos de 200 años. Por eso, los estudiosos del clima del pasado se han apoyado en diversas fuentes para reconstruir los climas, con base en los datos históricos, arqueológicos, sedimentos, presencia de flora, polen y fauna, así como de las propiedades químicas de los glaciares. Esto último ha proporcionado muy buenos resultados. El hielo, mientras más profundo es más antiguo, y la composición química molecular del mismo refleja las condiciones climáticas de una época determinada. Se han obtenido muestras de hielo hasta 2 000 m de profundidad, para un pasado de hasta 150 000 años.
Este lapso tan breve de 10 000 años de estabilidad ha condicionado los grandes asentamientos humanos de la actualidad en las zonas climáticas y de relieve más favorables. Por esta razón, un cambio brusco del clima conducente a una nueva glaciación sería catastrófico. Lo mismo en el caso contrario de que el clima se volviera más caluroso.
Las condiciones actuales del planeta tienen sus antecedentes en un cambio brusco del clima ocurrido hace 18 000 años, cuando empezó a volverse más cálido, especialmente en el hemisferio norte. W. Tanner calcula que los glaciares retrocedieron entre 10 000 y 15 000 años, con una velocidad promedio de 10 cm/año. Diversos estudios han demostrado una estabilidad climática en los últimos 5 000 años, aunque, como es natural, con breves periodos más fríos o cálidos y de ascensos y descensos del nivel del mar.
Para J. Gribbin, el gran deshielo que marca el fin del Pleistoceno e inicio del Holoceno resultó de una combinación de varios factores que dio inicio a la etapa interglacial actual. Considera también que la insolación que conocemos es característica de una etapa glacial y "...la nieve todavía no ha tenido oportunidad de caer en grandes cantidades; pero cuando lo haga, la insolación será demasiado débil para eliminarla".
Los 10 000 años del Holoceno no son nada en la escala, no digamos geológica, sino del periodo Cuaternario —definido precisamente por las glaciaciones. La opinión más común de los especialistas es que la última glaciación no ha terminado. Nos encontramos muy posiblemente en un lapso interglacial, consistente en un calentamiento general iniciado hace 18 000 años y que no podría durar muchos miles de años más, con la gran posibilidad de un nuevo avance de los hielos, especialmente sobre Europa y Norteamérica, volviendo a las condiciones del pasado no muy remoto.
El concepto de estabilidad es aparente y resulta de la simplificación de las magnitudes del tiempo y el espacio que hacemos en función de nuestra breve presencia en la Tierra. En el periodo Cuaternario se produjeron cuatro grandes glaciaciones que duraron cada una algunas decenas de miles de años. Hubo etapas de retroceso de los hielos que no significaron el fin de la glaciación en sí; duraron algunos miles de años para después volver a condiciones semejantes a las actuales. Es probable, y esto lo sostienen la mayoría de los especialistas, que vivimos una breve etapa interglacial y hay quienes afirman que la tendencia es ya al enfriamiento. Este es un proceso natural que de ser real, se produciría el avance de los hielos sobre las tierras habitadas del norte en decenas de años, cientos o miles.
Hay quienes opinan que puede ser algo verdaderamente catastrófico: la nieve caída en un invierno no se derretiría toda, al año siguiente abarcaría un territorio mayor y así sucesivamente; en diez años, grandes superficies habitadas o de tierras agrícolas se volverían inútiles. Esta suposición parte de la hipótesis que la última glaciación se produjo en forma brusca y no gradual, lo que se pretende demostrar por los numerosos mamutes bien conservados que se han encontrado en Siberia. Aparentemente no tuvieron oportunidad de emigrar a tierras más cálidas. Sin embargo, hay más evidencias en contra de esta hipótesis que a favor.
En realidad no sabemos cómo se produjeron los cambios climáticos que condujeron a las glaciaciones y es muy aventurado proponer modelos cuando no se cuenta con los elementos suficientes para ello.
Es un hecho que el clima actual tiende a transformarse por procesos naturales: la energía proveniente del Sol, de intensidad variable; los cambios de la inclinación de la Tierra; las erupciones volcánicas potentes de piroclastos que reducen la penetración de los rayos solares y otras causas posibles. Esta transformación podría dar lugar a la vuelta a una glaciación en tiempos históricos o en unos miles de años. O tal vez podría ser lo contrario: un retroceso de los hielos actuales.
En los siglos del XV a XIX los inviernos en Europa fueron más fríos de lo común. A este lapso se le conoce como "Pequeña Glaciación". El verano de 1675 fue excepcionalmente frío. Después hubo inviernos en que los glaciares avanzaron destruyendo algunas aldeas en Francia, Suiza, Escandinavia e Islandia. En el norte de Europa las temperaturas fueron en algunos años de 3 a 4 grados más bajas que las actuales.
La Pequeña Glaciación tuvo dos ondas de frío, de acuerdo con el geógrafo soviético D. Oreshkin. La primera durante los siglos XIII y XIV y la segunda los siglos XVI y XVII, por lo que algunos especialistas consideran que la Pequeña Glaciación se produjo de principios del siglo XIII a los inicios del XIX. Otros científicos no están de acuerdo con el término, ya que consideran que lo que realmente ocurrió fueron temperaturas extremas máximas y mínimas. Los climatólogos soviéticos han aportado suficientes datos que demuestran que sí se produjo un descenso de la temperatura. Al norte del paralelo 57, durante los siglos XVI y XVII la temperatura media anual fue de 1.5 a 2 grados menor que la actual; se redujo la duración de los veranos a costa de más días fríos en primavera y otoño. En los siglos XVII y XVIII fueron comunes los inviernos crudos. El siglo XVI resultó el más frío con veranos breves y los dos siglos siguientes fueron especialmente difíciles para los navegantes. En los veranos se presentaron sequías frecuentes.
Los científicos franceses S. Itchiaque y N. Skrotzky exponen una serie de ejemplos sobre cómo influyen las condiciones climáticas en muchas actividades humanas: del siglo V al VIII se produjo un avance glacial al que siguieron temperaturas más altas que favorecieron la navegación; así, Eric el Rojo llegó a las costas de América del Norte. En el siglo XV, después de trescientos años de malas condiciones climáticas, éstas mejoraron y es cuando se producen los grandes viajes de exploración.
Durante la Pequeña Glaciación avanzaron los hielos de Groenlandia, arruinando a las colonias normandas establecidas.
Lo anterior se ha establecido a partir de datos históricos y de otro tipo, ya que entonces no existían las estaciones meteorológicas.
El siglo XX fue más cálido que el anterior, y sobre todo, en su primera mitad no fueron comunes los fenómenos climáticos extremos: sequías, veranos fríos, inviernos templados, temperaturas récord, etc., lo que en cambio se ha vuelto común desde la década de los años setenta.
Lo que para el cuidadano común y corriente es un clima normal —la estabilidad de hace más de cuarenta años—, al climatólogo puede parecerle algo anormal. Se han vuelto comunes las noticias sobre las variaciones extremas del clima. En los años setenta se reconoció en Europa el invierno más frío en más de 200 años; el más benigno en 130 años, la mayor sequía en 140 años y el julio más cálido en 300 años.
En 1979 la Gran Bretaña tuvo el peor invierno conocido. En 1986 científicos británicos concluyeron que, entre 1961 y 1984, la temperatura promedio del planeta aumentó aproximadamente un grado Fahrenheit (0.56 grados centígrados).
Es común que los fenómenos climáticos extremos se presenten en una misma época en sentidos opuestos. En 1982 hubo graves sequías en Australia, el sur de África, el sur de la India y en Sri Lanka. En cambio, hubo lluvias torrenciales en Ecuador, norte de Perú y la costa occidental de los Estados Unidos; asimismo, violentos ciclones afectaron Hawai, la Polinesia, Tahití y Tuamotu. Según S. Itchiaque y N. Skrotzky, lo anterior se relaciona con un fenómeno periódico conocido como "El Niño", que se presentó en 1982-1983. Consiste en un sobrecalentamiento del agua superficial del océano en una extensión determinada, de lo que resulta un manto en movimiento que ejerce una influencia considerable sobre el clima. Los autores mencionados señalan que en 1982 se produjo la erupción del volcán Chichón, en Chiapas, la que en este siglo ha arrojado mayor cantidad de cenizas a la atmósfera. Aunque no bien conocidos los efectos de este proceso, es seguro que influyó en alteraciones climáticas aunque de breve duración.
A principios de 1990 se produjeron cuatro tormentas semejantes a huracanes: el 25 de enero, el 3 y 26 de febrero y el 1 de marzo. Afectaron principalmente las costas de Inglaterra, Francia y Alemania y, en menor proporción, las de Bélgica, Holanda y Dinamarca y el territorio de Suiza. Los vientos alcanzaron la máxima velocidad en la primera tormenta y fueron de hasta 177 km/h. En las dos posteriores de 145-150 km/h y en la última fueron más débiles, de 96 km/h.
El invierno de 1989 en Polonia fue el más cálido desde 1779. Los años 1987, 1988 y 1989 fueron considerados como de los más calientes del siglo y con fuertes sequías. Datos como éstos reflejan una etapa actual cambiante del clima o la vuelta a una situación normal. Para algunos especialistas las condiciones se hacen semejantes a las que prevalecieron durante la Pequeña Glaciación. Es muy probable que todo esto sea un fenómeno natural, ajeno a la actividad humana, pero también puede deberse a ésta o a las dos.
Es muy posible que las condiciones naturales estén favoreciendo un cambio del clima. Resulta difícil aseverar esto y, más aún, la dirección en que puede estarse produciendo. La opinión actual prevaleciente entre los científicos es que el cambio es a condiciones más frías. Pero, por otro lado, se tiene la alteración indiscutible por influencia del hombre, consistente en el aumento constante del bióxido de carbono en la atmósfera, la deforestación y la alteración del ciclo hidrológico, factores principales que están provocando un aumento de la temperatura del planeta.
Las opiniones más pesimistas suponen que en la primera mitad del siglo XXI la temperatura media anual será de 3 a 5.5 grados centígrados mayor que la actual. Otros autores que el cambio será mayor en la latitud alta del hemisferio norte, de hasta 3-4 grados y de un grado en el ecuador.
Un aumento de 4 grados es equivalente al que ha ocurrido en los últimos 18 000 años, aunque las velocidades de transformación son radicalmente distintas. El principal efecto negativo que tendría un cambio del clima tan brusco se daría en la agricultura, además se produciría un ascenso del nivel del mar, la extinción de muchas especies de plantas y animales. Todo esto significa una modificación total de los ecosistemas. En enero de 1990 otros científicos sostuvieron puntos de vista distintos: para el próximo siglo la temperatura aumentará de uno a dos grados. C. Mark Mier, de la Universidad de Colorado considera que el ascenso del nivel del mar no será tan drástico. Sus estudios de los hielos polares lo llevan a la conclusión de que éstos están creciendo y que en el siglo próximo el nivel del mar aumentará solamente 30 cm. Aunque es un valor que parece insignificante representa una reducción muy grande de la tierra firme. Esto depende de los relieves costeros y sería mucho más sensible en el norte de Europa y Siberia, en América en la costa atlántica de EUA, en especial en Florida. El mismo especialista considera que un posible aumento de dos grados en el siglo XXI traería como consecuencia tormentas y sequías.
El hombre sobrevivió a la última glaciación, y sus antepasados, distintos del actual, a otras y a muchas adversidades. Es poco probable que el cambio de clima, con todas sus consecuencias negativas, amenace la vida humana. Simplemente tendrá que adaptarse, en un periodo breve, a condiciones totalmente distintas. Sostienen los conocedores del problema que aunque no se puede establecer hoy día cómo y dónde cambiarán los climas, habría regiones que se verían beneficiadas, como algunas zonas subpolares y otras desérticas.
Es importante conocer estos problemas, mas son semejantes a los terremotos, al nacimiento o reactivación de los volcanes. Sabemos que pueden ocurrir en una región determinada, se pueden estimar los lapsos en decenas, cientos o miles de años, pero todavía no es posible la predicción con buena aproximación en tiempo y espacio.
Las predicciones serían mucho más certeras si se contara con información climática, astronómica, geológica, oceanográfica y de otro tipo para algunas decenas de miles de años. Mucho se ha obtenido en los últimos años estudiando los suelos, los hielos de los casquetes polares, los océanos, los depósitos de erupciones volcánicas antiguas, los fósiles cuaternarios, las construcciones sepultadas, etc. Otra parte de la información se obtiene de los datos históricos y por mediciones precisas con instrumentos y esto a partir del siglo pasado; pero en forma continua y cubriendo grandes territorios sólo en la segunda mitad de nuestro siglo.
Si bien muchos especialistas consideran que el clima tiende a volverse más frío por causas naturales, no hay duda que se está produciendo un calentamiento por determinadas actividades humanas. La expulsión de gases por la industria está provocando un incremento del bióxido de carbono y una reducción del ozono, gas que nos protege de los rayos ultravioleta. La destrucción de las selvas tropicales permitirá un mayor calentamiento de la superficie, cubierta por vegetación abundante.
Resulta que está en proceso de realizarse un cambio brusco del clima a condiciones más calurosas, violentando el funcionamiento de la naturaleza. Se calcula que para el primer cuarto del siglo XXI las condiciones climáticas serán distintas. En apariencia es un proceso ya irreversible. Otra vez, los especialistas no se ponen de acuerdo; algunos consideran que la temperatura media aumentará dos grados, otros suponen que cuatro. De aquí surgen numerosas hipótesis sobre los efectos posibles. La que más se ha difundido es la del deshielo de los casquetes polares que conduciría a un ascenso del nivel del mar de varios metros.
Las opiniones en este caso vuelven a ser controvertidas. La historia no registra ningún cambio climático brusco hacia condiciones más cálidas, que nos permita inferir los efectos que tendrá el mismo. El último ocurrió entre hace 10 000 y 18 000 años y se ha reconstruido parcialmente con base en diversos estudios de polen, fósiles, restos de culturas antiguas y otros elementos. El problema no es tan simple como sumar dos o cuatro grados a las temperaturas medias anuales de cada región climática del planeta.
W. R. Peltier sostuvo en 1988 que el nivel del mar está ascendiendo un promedio de 1 mm/año por pérdida de la masa de los glaciares, lo que demostró en el mar de Barents. En 1987 V. Gorniz y S. Lebedev calcularon valores de ascenso del nivel medio del mar de 1.2 mm/año en las costas de Japón y oriente de Norteamérica por las mismas causas.
Varios especialistas predicen que el ascenso del nivel del mar cubrirá una amplia extensión de las tierras bajas costeras, lo que incluye una porción importante de Europa, de Siberia y de Norteamérica. Las aguas irían gradualmente ascendiendo hasta inundar ciudades como Londres y Nueva York y regiones como la Florida y parte de la península de Yucatán. Otros científicos consideran que este proceso sería muy prolongado, de hasta cientos de años, y otros llegan a conclusiones más optimistas y suponen poco probable el deshielo de los casquetes polares.
El incremento gradual del bióxido de carbono en la atmósfera está provocando un mayor calentamiento del planeta en su superficie. Pero algunos autores sostienen que al mismo tiempo que se produce este fenómeno innegable, las partículas cada vez más abundantes en la atmósfera, disminuyen la penetración de los rayos solares, lo que favorece el enfriamiento y el proceso puede equilibrarse o ser menos grave de lo que se considera. El climatólogo francés J. Labeyrie supone que el bióxido de carbono se está incrementando en la atmósfera en 1% cada dos años. Éste no es asimilado en su totalidad por la atmósfera, sino en otras proporciones semejantes, por el océano y la cobertura vegetal.
Parece que lo más aproximado a la realidad es aceptar el hecho de que la temperatura está aumentando y que se ha convertido en un proceso irreversible. Los efectos que podrá tener en la atmósfera, la hidrosfera y el relieve terrestre no los conocemos. Es evidente que habrá cambios sustanciales, muy probablemente catastróficos en muchos casos e incluso benéficos en otros, en que regiones inhóspitas se transformen en otras más favorables para la vida humana. Los países desarrollados dedican actualmente una buena cantidad de recursos para el estudio de este problema y sus posibles consecuencias.
Como en muchos otros problemas los científicos no pueden dar hoy día una solución, no digamos para evitar el cambio climático, sino ni siquiera establecer en qué consistirá. Ante esta situación muy frecuente lo único que puede hacerse es seguir investigando sobre el tema.
Ante el problema que se ha expuesto, los países desarrollados han instrumentado un programa internacional conocido como Cambio Global, mismo que pretende estudiar mejor el funcionamiento físico, químico y biológico en la Tierra para entender las consecuencias a nivel global, de los cambios que se produzcan en cada uno de estos elementos. El programa del Cambio Global incluye el estudio de la energía solar, la capa de ozono, la contaminación de la atmósfera, las nubes, los océanos y otros objetos. Todo se estudiará fundamentalmente con satélites artificiales.
Un movimiento brusco en el fondo del océano o en cualquier acuífero provoca la formación de olas en todas direcciones a partir del mismo. Es el principio de formación de los tsunamis o maremotos; se originan por un sismo, una erupción volcánica submarina o un depósito de material en el océano —un derrumbe de grandes proporciones en montañas contiguas a la costa. En cualquier caso debe producirse en forma brusca, violenta, de manera que pueda dar origen a un gran movimiento de una columna de agua, de millones de toneladas de peso, en sentido vertical ascendente. Las olas resultantes se desplazan con velocidades de 700 km /h y más y pueden extenderse hasta los confines de la cuenca oceánica, a miles de kilómetros.
La velocidad de los tsunamis depende fundamentalmente de la profundidad del océano, ya que aumenta con esta misma. La altura de las olas es insignificante, del orden de un metro y medio. Desde un barco el tsunami es irreconocible. Al acercarse la ola a la costa, donde disminuye la profundidad, la velocidad se reduce y la ola crece en altura, convirtiéndose en una muralla de agua que llega a alcanzar 40-60 m de altura. Estas grandes olas se producen en serie, con intervalos que varían de unos minutos a horas. La intensidad de las olas disminuye gradualmente.
Al terremoto que destruyó Lisboa en 1755 siguieron olas de tsunami en las costas de Portugal, España y Marruecos.
En Arica, Perú, en 1868, después de un terremoto, se formaron olas de más de 10 m y se presentaron incluso en Nueva Zelanda y Hawai.
La erupción del Krakatoa en 1883, al originar finalmente una caldera acompañada de una gigantesca explosión, provocó uno de los tsunamis más poderosos que se han observado, con olas de más de 30 m y causante de decenas de miles de muertos. Es una de las mayores catástrofes del siglo XIX.
En 1952 un tsunami afectó las costas de Kamchatka y las islas Kuriles, debido a un terremoto cuyo epicentro se localizó en la trinchera vecina. La primera ola llegó 45 minutos después del terremoto.
Alaska fue seriamente afectada en su porción sudoriental en 1958. El tsunami se debió a un terremoto que a su vez provocó gigantescos deslizamientos de nieve, hielo y rocas, que al depositarse en el océano provocaron un ola que alcanzó una altura entre 17 y 35 metros.
Uno de los tsunamis más destructores es el que resultó del terremoto de Chile en 1960. Las olas, con velocidades de hasta 700 km/h, se difundieron por todo el Pacífico y no sólo asolaron las costas chilenas, sino también las islas Hawai y las costas de Japón.
A diferencia de otros fenómenos catastróficos, los tsunamis son repentinos sólo en casos excepcionales. Cualquier sismo intenso en la costa debe prevenir a los pobladores sobre la amenaza de tsunamis que pueden presentarse después de 10 minutos por lo menos.
Es común que antes de la llegada de los tsunamis a la costa se produzca un retroceso del mar, un descenso de un metro o más. Es una señal de alarma inequívoca.
El registro que se lleva a cabo en el mundo sobre sismos submarinos, cambios en el nivel del mar y otros fenómenos, a través de estaciones especiales, satélites artificiales y barcos, permite comunicar la presencia de tsunamis y tomar medidas preventivas.
Después del terremoto de Chile de 1960, los tsunamis llegaron a Hawai en 10 horas y a Japón en 20, tiempo suficiente para alertar a la población.
Las costas del Pacífico son las más vulnerables a los tsunamis por pertenecer a la cuenca de mayor actividad sísmica. Las islas Hawai, así como muchas otras, por su posición geográfica han sido varias veces afectadas por el fenómeno, originado lo mismo en Japón, Alaska o Chile.
Los ciclones o ciclones tropicales, también conocidos como huracanes y tifones, ocurren entre los paralelos 5 y 25 de los hemisferios norte y sur. Se forman cuando el aire de una porción de la atmósfera se vuelve más ligero que el que lo rodea. Como resultado, asciende y se forma lo que se conoce como una depresión. El aire cálido liviano se eleva sobre el frío. En el frente cálido se forma un cordón de nubes que provocan lluvias, y en ocasiones, tormentas. Los ciclones pueden alcanzar dimensiones de hasta 500 km de diámetro y producen vientos con movimiento en espiral de hasta 250-350 km /h. Cuando las velocidades de los vientos son menores de 118 km/h se trata de una tormenta tropical, misma que puede transformarse en ciclón y viceversa.
Los ciclones tropicales afectan una misma región con grandes daños, una vez en treinta años, aproximadamente; en Florida, donde son muy comunes, ocurren en promedio una vez en seis años. Pero científicos estadounidenses han calculado que en el Golfo de México el centro de un ciclón se vuelve a presentar en la misma localidad, después de 3 000-l0 000 años, de acuerdo con datos recopilados por Z. Kukal.
Los daños que causan estos fenómenos se deben a las velocidades excepcionales del viento, acompañadas de lluvias intensas. Además del riesgo inmediato que representan para las construcciones y las personas, provocan inundaciones, marejadas, desborde de ríos, derrumbes y corrientes de lodo. Por otro lado, es conocido que los ciclones son también benéficos porque aportan agua a los ríos y al subsuelo; constituyen una parte importante del equilibrio ecológico.
Son comunes en el sur y sureste asiático, en las costas de la India, Bangla Desh, Pakistán, Indochina, lo mismo que en el Golfo de México y el Caribe.
En los últimos años, el ciclón más intenso en México fue el Gilberto, en septiembre de 1988, que provocó daños desde Quintana Roo a Coahuila (figura 8). No son muy comunes los meteoros extraordinarios como Gilberto. En cambio, son frecuentes otros de menor fuerza que se desintegran poco después de entrar al continente, como los siguientes: Eugenio afectó las costas del Pacífico desde Michoacán a Nayarit en julio de 1987; Cosme, las costas de Guerrero y Oaxaca en junio de 1989; Kiko, el sur de la península de Baja California en agosto de 1989.
En noviembre de 1990 se presentó el ciclón Mike en Manila, dejando a su paso cuantiosos daños materiales.
El riesgo por ciclones tropicales se ha reducido enormemente en los últimos 20 años, gracias al estudio permanente que hacen de la atmósfera los satélites artificiales. Se observa el nacimiento de los huracanes, su evolución, velocidad, tamaño y dirección en que se desplazan. Por esto, es posible tomar las medidas precautorias que han reducido al mínimo las víctimas.
Parientes de los ciclones son los tornados o trombas. Se forman cuando una
masa de aire frío, denso, cubre una superficie del suelo o mar, que genera aire
liviano debido a un calentamiento por los rayos solares. El aire denso desciende
remplazando al ligero. Se produce así un movimiento vertical ascendente en forma
de espiral que puede alcanzar hasta 400 km /h. A causa de este fenómeno pueden
ser arrancados árboles y techos de casas. Son comunes en las planicies de los
Estados Unidos.
Figura 8. Daños causados por el huracán Gilberto en Cancún, Q.R. Fotografía
del diario La Jornada por Elsa Medina.
Uno de los tornados más recientes que causó serios daños se produjo en la ciudad de Crest Hills, Illinois, en agosto de 1990. En cuestión de 15 minutos destruyó más de 100 casas, hizo volar automóviles y arrasó con árboles y sembradíos.
Las inundaciones más comunes son las provocadas por el desborde de los grandes ríos. Los núcleos de población han crecido en las márgenes de las corrientes mayores. En apariencia, el riesgo por inundación ha disminuido gradualmente en la segunda mitad de este siglo, ya que se han hecho serias modificaciones al régimen de las corrientes principales en el mundo, sea con el fin de reducir el riesgo o de aprovechar el agua a través de presas y canales. Por otro lado, el riesgo ha aumentado por el crecimiento de los asentamientos humanos hacia zonas inundables y por modificaciones en la superficie terrestre: destrucción de la vegetación, erosión de suelos y otras.
En muchas partes del mundo todavía son frecuentes las inundaciones de grandes dimensiones, en especial en las llanuras deltaicas en que históricamente ha habido una convivencia entre los pobladores y las crecidas de los ríos. Esto ha sido común en Bangla Desh, China y otros países.
Otro tipo de inundaciones se producen en las poblaciones situadas al pie de altas montañas, en especial en los Andes y el Asia Central. Las lluvias extraordinarias o deshielos bruscos en la primavera provocan avenidas cubriendo las superficies niveladas inferiores.
La ciudad de México es un caso especial en el mundo, no sólo por la amplia superficie que ocupa, sino por su situación en la altiplanicie de un lago desecado artificialmente. Pero las aguas que descienden de los valles montañosos desde el occidente y oriente intentan restablecer las condiciones prehistóricas (figura 9), lo mismo que las lluvias en la superficie plana ocupada por la ciudad. La plancha de asfalto, junto con gigantescas obras de ingeniería, ha desplazado por la fuerza a las aguas del territorio que les corresponde.
Entre las inundaciones memorables recientes se puede citar la que ocurrió en el noroccidente de Australia de mediados a finales de enero de 1974, reseñada por B. A. Bolt y otros y causada por un huracán. En sólo dos días la precipitación pluvial fue de 480 mm (en la ciudad de México es de aproximadamente 600 mm anuales). Se inundaron totalmente varias ciudades como Breensben, Santa Lucía, Broom y Darwin, entre otras.
Los autores mencionados explican cómo favorecieron la inundación de algunas ciudades australianas las viviendas y las calles pavimentadas que sustituyeron bosques y pantanos, que tienen mucho mayor capacidad de asimilar el agua de la lluvia o de los ríos desbordados.
Los huracanes y tormentas tropicales son la causa común de las grandes inundaciones. Todos los años provocan daños materiales y víctimas, principalmente en los trópicos. En los últimos cinco años han ocurrido estos fenómenos, y de grandes dimensiones, en Puerto Rico, la costa del Golfo de México, Venezuela y Brasil, por lo menos.
El riesgo por inundación debida a la crecida de los ríos es uno de los más fáciles de evitar o mitigar. Resulta sencillo delimitar la superficie que cubre un río durante sus crecidas anuales y las extraordinarias, generalmente inundadas una vez en 15 o 30 años.
Lo mismo puede decirse de las desembocaduras de corrientes montañosas, zonas de verdadero riesgo, muchas veces despreciado porque los flujos normales anuales no son peligrosos, pero, sobre todo en zonas áridas y semiáridas llegan a presentarse crecidas excepcionales, tal vez una en 50 años. En estos casos se forman corrientes de lodo que ocasionan graves daños a las construcciones que las desafiaron.
El río Misisipi ha causado grandes inundaciones, la mayor de ellas conocida
en 1927. A raíz de ésta se construyeron numerosas obras de ingeniería (presas
y canales principalmente) para tratar de evitar o reducir los efectos de otra
inundación gigantesca, que ocurrió en 1973, causando numerosos daños pero reducidos
considerablemente. Se calculó que de no contar con la infraestructura creada
el agua hubiera superado los niveles de 1927.
Figura 9. Inundaciones en la ciudad de México. Fotografía de La Jornada,
por Andrés Garay.
De las grandes inundaciones que han ocurrido en México, forman parte de la historia las de los últimos días de 1990 y principios de 1991, cuando lluvias extraordinarias en la Sierra Madre Occidental y la planicie costera marginal a la misma, provocaron la crecida de los ríos y su desborde, en especial, el Sinaloa y El Fuerte, con sus afluentes, provocando grandes inundaciones en parte de los estados de Chihuahua y Sinaloa.
Holanda, ejemplo de inundaciones por el mar
Las inundaciones de grandes proporciones debidas a la invasión de tierra firme por el mar son bien conocidas en Holanda (figura 10). Se considera que el territorio sufre un descenso gradual por procesos tectónicos. Seis mil años atrás el nivel del mar en el mundo alcanzó una estabilidad, después de un ascenso general provocado por el retroceso de los hielos, que duró miles de años. La estabilidad es relativa ya que continuaron los procesos de ascenso o descenso del nivel del mar en las costas, o alternancia de ambos. Sin embargo, en el plano global fueron de menor intensidad.
En las publicaciones de L. G. Bondariov y A. M. Lambert hay una explicación sobre la evolución en tiempos históricos de las tierras costeras de Holanda y los procesos que las afectan. El avance del mar sobre la tierra firme no ha sido ininterrumpido en los tiempos históricos. Diversas construcciones hechas desde hace 2 000 años se han visto en condiciones subaéreas y subacuáticas.
Hace mil años empezaron a construir los pobladores de esta región los primeros
diques para protegerse del mar, lo mismo que pequeñas colinas de 9 a 12 m de
altura sobre las planicies pantanosas. Hacia el siglo VII se construyeron
diques en las márgenes de los ríos y tres siglos después ya habían aparecido
los polders, que son porciones deprimidas de tierra firme formadas por la desecación
artificial de las superficies ocupadas por el mar, lagos o ríos.
Figura 10. En el relieve de Holanda predominan las planicies, semejantes a
mesas de billar. Fotografía de Mario Villalobos.
Los siglos XII y XIII se caracterizaron por fuertes tormentas en el occidente de Europa. Tan sólo en este último siglo las inundaciones se produjeron por decenas. El agua superó en muchas ocasiones los diques defensivos.
Durante la Pequeña Glaciación, de los siglos XVI a principios del XVIII, las tormentas fueron menos, pero poderosas. Destruyeron los diques en 1570, 1665, 1717 y 1724, lo mismo que en 1825.
Las mayores inundaciones en tiempos recientes se han producido en el suroccidente de Holanda, en la cuenca inferior del Rin. Esto ocurre principalmente cuando se conjugan altas mareas con tormentas y crecidas de los ríos. La última gran inundación ocurrió el último día de enero y primero de febrero de 1953, cuando el agua subió de nivel 3 a 4 metros; los diques fueron rebasados, el mar invadió 100 000 hectáreas, las casas fueron destruidas por miles.
El problema a considerar a futuro en Holanda es el del posible ascenso del nivel del mar en el siglo XXI, pues su tendencia a avanzar sobre tierra firme sería más marcada.
De los diversos tipos de procesos gravitacionales hay algunos que por su magnitud y velocidad resultan catastróficos. Estos últimos ocurren en forma esporádica, a diferencia de otros, permanentes en la superficie de la Tierra. Entre los fenómenos de mayor riesgo se tienen los derrumbes (desprendimiento y caída violenta de grandes masas de tierra y rocas), los aludes de nieve y hielo y las corrientes de lodo. El volumen y velocidad de cada uno de éstos depende de factores geológicos (tipo de rocas, estructuras y espesores) y fisicogeográficos (clima, cubierta de suelo y vegetación, pendiente del terreno).
Los derrumbes se producen en las montañas como resultado de la alteración (intemperismo) constante de las rocas, la acción de los agentes de la erosión y frecuentemente, también de la actividad interna (sismos y actividad volcánica). Las masas colapsadas no alcanzan grandes distancias en su desplazamiento sobre el terreno, pero en ocasiones el relieve y la presencia de agua pueden favorecer su remoción a distancias de varios kilómetros. En este caso, pasan a la categoría de corrientes de lodo. Esto se ve favorecido cuando la masa desprendida de las laderas montañosas entra en contacto con un río, lago, nieve o hielo.
Los aludes de nieve son también movimientos violentos, comunes en las altas montañas. Pero por ocurrir en zonas generalmente despobladas, en su gran mayoría no provocan daños de importancia.
Los fenómenos de remoción en masa que han causado daños mayores han ocurrido en las altas montañas de los cinturones de Eurasia y Sudamérica. Generalmente son resultado de una combinación de varios procesos: inicialmente sismos o erupciones volcánicas a los que siguen desprendimientos de masas de hielo, nieve y rocas y su escurrimiento por valles fluviales, donde entran en contacto con el agua del río; en ocasiones se forman lagos, naturales o artificiales (presas) que al crecer o ser invadidos por corrientes de lodo revientan en forma violenta.
Algunos ejemplos de fenómenos de este tipo son los siguientes:
—En el Pamir (Asia Central), en 1911, a causa de un sismo se produjo en deslizamiento de unos 2.5 kilómetros cúbicos de rocas.
—En 1964, a raíz de un terremoto en Alaska, se desprendió una cresta montañosa que cayó y rodó sobre un glaciar al que desprendió, formando una masa deslizante de 23 millones de metros cúbicos.
—Entre las mayores tragedias se cuentan las corrientes de lodo que cubrieron Yungai, Perú, en 1962 y 1970, y Armero, Colombia, en 1985.
—El terremoto de Hansú, China, en 1920, provocó el movimiento de masas de loess (material depositado por el viento que constituye rocas de poca consolidación) que dio lugar a una catástrofe en la que perecieron 200 000 personas. Algo semejante ocurrió en 1556.
—En los últimos años estos fenómenos han sido comunes. En julio de 1987 una zona turística, La Valtellina, entre Bérgamo y los Alpes suizos, fue cubierta por corrientes de lodo, cuando fuertes lluvias provocaron el desborde de dos ríos que subieron su nivel 4 m y derrumbes en las laderas. En este caso, como en muchos otros actuales, los procesos naturales se ven favorecidos o acelerados por la actividad humana, principalmente la deforestación y es común que se hagan construcciones, generalmente ilegales, en zonas de alto riesgo.
—En septiembre de 1987 lluvias intensas provocaron el desborde de ríos y deslizamientos en Maracay, Venezuela. En octubre del mismo año se produjo una avalancha de lodo cerca de Santiago de Chile, debida al deshielo. En febrero de 1988 hubo lluvias torrenciales y corrientes de lodo en Brasil, lo mismo que en Perú, cerca de Lima.
—En México ocurrió un derrumbe de poca magnitud comparado con los casos
anteriores, en una ladera de fuerte inclinación, contigua al poblado de Atenquique,
Jal., en octubre de 1955. Pero fue suficiente para cubrir algunos metros la
iglesia principal. Y actualmente, semejante a la torre de la iglesia de San
Juan Parangaricutiro, sólo asoma la parte superior de la misma sobre el piso,
en este caso no de lavas sino del jardín central (figura 11).
Figura 11. Un derrumbe en Atenquique, Jal., cubrió parcialmente una iglesia
en 1955.
Este tipo de fenómenos son predecibles. En primer lugar se cuenta con información histórica sobre daños causados a poblaciones, desde los menores a los catastróficos. En ocasiones segundo lugar, los estudios geológicos pueden definir las zonas amenazadas por derrumbes, aludes o corrientes de lodo, así como la magnitud del proceso. En algunos casos la localidad donde puede originarse un fenómeno catastrófico se estudia en forma permanente para tratar de tomar medidas precautorias.
Tales procesos ocurren con mucha frecuencia, sobre todo en las altas montañas nevadas de la Tierra. En su gran mayoría pasan inadvertidos por presentarse en zonas deshabitadas. El problema se ha incrementado con el tiempo por el crecimiento de los asentamientos humanos que con frecuencia se extienden hacia zonas de alto riesgo.
En México son comunes los procesos de remoción en masa, aunque son casi desconocidos para tiempos históricos los de grandes magnitudes. En la cuenca de México han sido comunes en los últimos años, sobre todo en la porción occidental de la misma, y no tanto por el proceso en sí, sino por los daños causados. El problema radica en que los asentamientos humanos han rebasado las superficies favorables para la construcción, invadiendo laderas de cerros y barrancos, últimos reductos inhabitados y riesgosos.
Los ingenieros constructores pueden realizar obras que eviten el peligro por derrumbe, asentamiento o deslizamiento, más frecuentes en la época de lluvias.
Las corrientes de lodo son un proceso que frecuentemente acompaña al derrumbe en las laderas de un barranco. En las zonas áridas y semiáridas estos procesos ocurren con una fuerte intensidad, aunque esporádicos, una vez en 15 o 30 años, o más. Por esto no es raro que se desprecie el riesgo y se observen construcciones, lo mismo improvisadas que sólidas en desembocaduras de barrancos.
Los mapas geomorfológicos en escalas grandes permiten reconocer las zonas de mayor riesgo, aquellas donde la erosión es más activa: en las cabeceras de barrancos, en los bordes escarpados, en laderas de pendiente fuerte y otras, así como la amenaza por inundación en los fondos de los valles y sus desembocaduras.
Excélsior, 6 de diciembre, 1990.
Excélsior, 25 de enero, 1991.
G. Suárez y coautores tratan el problema recientemente en Nature, núm. 6273 de 1990.
El tema es tratado en forma amplia por Dorothy Vitaliano en el libro Leyendas de la Tierra.
Para la redacción de estas notas se consultaron dos artículos de Ana Lillian Martin del Pozzo y Víctor Romero Mercado.