¿Qué es un Tsunami y como se clasifican?

¿Qué es un Tsunami y cómo se clasifican?
Un Tsunami es una ola o serie de olas en un tren de ondas generadas por el desplazamiento vertical de una columna de agua. La causa principal para generar un Tsunami es la actividad sísmica, pero también pueden ser por explosiones volcánicas, deslizamientos de tierra e impacto de asteroides en el mar. La palabra Tsunami viene del japonés tsu: puerto y nami: olas, por lo que significa literalmente como "ola en el puerto".

Los Tsunamis son ondas de gravedad que se propagan en el océano, siendo muy diferentes a las olas de vientos comunes, en primer lugar, porque tienen longitudes de ondas y períodos superiores; de hecho, la longitud de onda de un Tsunami varía de 10 km hasta cientos de kilómetros. Otra característica del Tsunami es su velocidad de propagación, alcanzando incluso 900 km/h en el océano abierto, para luego reducir su velocidad a ~50 km/h cerca de la costa.

Los Tsunamis son fenómenos naturales que representan una amenaza grave, incluso a regiones muy alejadas de la fuente sísmica. En realidad, las olas del Tsunami pueden propagarse por miles de kilómetros sin disipación de energía significativa; en mar abierto, la amplitud es de unos 5-20 cm y la longitud de onda es muy larga (los barcos no sientes los efectos del paso del Tsunami). 

Por el contrario, cuando la ola se acerca a la costa, la longitud de onda disminuye y la amplitud crece en función de la batimetría, de esta manera, el Tsunami puede alcanzar varios metros de altura, tal como se muestra en la Figura 1.

Un Tsunami es una ola o serie de olas en un tren de ondas generadas por el desplazamiento vertical de una columna de agua.
Fig. 1. Anatomía de un Tsunami.

Normalmente la primera advertencia de aproximación de un Tsunami es una retirada relativamente rápida de agua de las playas. Los residentes de las costas han aprendido a hacer caso de esta advertencia y a desplazarse a un terreno más elevado, pues de 5 a 30 minutos después, el retroceso del agua va seguido de una oleada capaz de extenderse centenares de metros tierra adentro. De manera sucesiva, cada oleada va seguida de una retirada rápida del agua mar adentro.

1. ¿Cuántos metros puede medir la ola de un Tsunami?

El tamaño de una ola de Tsunami es variable. Uno de los Tsunamis más devastadores de la historia tuvo lugar en el océano Índico en el año 2004, ya que dejó un saldo de aproximadamente 200.000 víctimas y millones de dólares en daños materiales. Sin embargo, la ola de este Tsunami tuvo una altura promedio de 30 metros, por lo que en tamaño se refiere, no se acerca a otros Tsunamis que se tienen registrados en la historia.

El Tsunami que afectó a Japón en el año 2011 superó los 40 metros de altura, a pesar de que fue menos mortífero, sin embargo causó enorme estragos a nivel material, ya que contribuyó al colapso de la planta nuclear en Fukushima. En 1963, ocurrió un evento catastrófico durante el llenado del tercer depósito de la presa Vajont, Italia, cuando un gigantesco deslizamiento de unos 260 millones de metros cúbicos de bosque, tierra y roca cayeron en el embalse a unos 80 km/h. 

El agua desplazada resultante produjo que 50 millones de metros cúbicos de agua sobrepasaran la presa en una ola de 250 metros de altura, pese a lo cual la estructura de la presa no recibió daños importantes, sin embargo destruyó el pueblo de Longarone y otras pequeñas villas a la redonda.

El más grandes de los Tsunamis registrados ocurrió una década antes, en el estado de Alaska, cuando un derrumbe generó una ola de más de 500 metros de altura. 

2. Clasificación de Tsunamis

Los Tsunamis pueden ser clasificados de acuerdo a su distancia epicentral en: locales, regionales y lejanos o tele-Tsunamis:

2.1. Tsunamis Locales

Son aquellos Tsunamis con fuente cercana, a la que sus efectos destructivos se limitan a menos de una hora de viaje desde su origen. Históricamente, el 90% de las víctimas son causados por Tsunamis locales. 

Por ejemplo, el Tsunami generado por el terremoto de Arequipa, el 23 de junio de 2001 con magnitud de 8.2Mw y epicentro localizado a 82 km al NO de la localidad de Ocoña. Este Tsunami afectó principalmente a la localidad de Camaná con olas entre 7 y 8 metros de altura. En la Figura 2 se puede observar un esquemático de un Tsunami local.

Los Tsunamis son ondas de gravedad que se propagan en el océano, siendo muy diferentes a las olas de vientos comunes, en primer lugar, porque tienen longitudes de ondas y períodos superiores; de hecho, la longitud de onda de un Tsunami varía de 10 km hasta cientos de kilómetros. Otra característica del Tsunami es su velocidad de propagación, alcanzando incluso 900 km/h en el océano abierto, para luego reducir su velocidad a ~50 km/h cerca de la costa.

2.2. Tsunamis Regionales

Se denomina Tsunami regional, cuando la fuente de generación del mismo se encuentra entre 100 y 1.000 km del punto de observación. Ocasionalmente, los Tsunamis regionales tienen efectos limitados y localizados en zonas fuera de la región de origen. 

Por ejemplo, el Tsunami del 21 de febrero de 1996 con magnitud de 7.5Mw, es local si se toma en cuenta la ciudad de Chimbote y otros lugares cercanas al epicentro, pero regional al considerarse la zona costera del departamento de Arequipa. En este caso, causó daños materiales y pérdidas humanas en la ciudad de Chimbote y en menor grado en las ciudades alejadas. En la Figura 2 se puede observar un esquemático de un Tsunami regional.

Se denomina Tsunami regional, cuando la fuente de generación del mismo se encuentra entre 100 y 1.000 km del punto de observación.
Fig. 2. Esquemático de Tsunamis locales y regionales.

2.3. Tsunamis Lejanos o Tele-Tsunamis

Son los Tsunamis originados por una fuente distante, generalmente a distancias mayores a 1.000 km, pero con un potencial de amenaza alta. Estos Tsunamis son los que afectan a toda la cuenca del Pacífico. En general, estos empiezan como un Tsunami local que causa una extensa destrucción cerca de la fuente y debido a la energía liberada por el sismo, las olas del Tsunami se propagan en altamar con facilidad, llegando alcanzar mayores distancias y causar daños adicionales en zonas costeras de país ubicados a largas distancias.

El Tsunami más destructivo de la historia reciente fue generado por el Terremoto de Valdivia, producido frente a la costa de Chile, el 22 de mayo de 1960 (9.6Mw). Todos los pueblos costeros chilenos en la región epicentral fueron destruidos y fuertemente dañados por la acción del sismo y Tsunami. 

Las olas del Tsunami comenzaron a llegar a las zonas costeras de Chile en 10 a 15 minutos después del terremoto, para luego afectar a otras áreas a lo largo de la costa de América del Sur, tal como se muestra en la Figura 3. También el Tsunami arribó a las costas de Hawái, Japón y otras zonas del Pacífico. Las olas del Tsunami variaron de altura: 13 metros en la isla Pitcairn, 12 metros en Hilo y Hawái y 7 metros en las costas de Japón.

Son los Tsunamis originados por una fuente distante, generalmente a distancias mayores a 1.000 km, pero con un potencial de amenaza alta. Estos Tsunamis son los que afectan a toda la cuenca del Pacífico.
Fig. 3. Tsunami generado tras el sismo de Valdivia (Chile) en 1960.

De estos Tsunamis, los de mayor peligro son los que necesitan menor tiempo para llegar a las zonas costeras; es decir, Tsunamis locales y regionales, y por ello, es importante considerar procedimientos adicionales para dar alertas de Tsunami y establecer medidas importantes de gestión de riesgo.

3. Sismos generadores de Tsunamis

Hay varias teorías que explican sobre las características de los eventos sísmicos que son capaces de generar Tsunamis. Según el entendimiento común, un terremoto puede generar Tsunami solo sí: 

  • La magnitud del terremoto es mayor a 7.0Mw. 
  • El origen del terremoto se debe a la deformación del piso oceánico.
  • El foco oceánico a una profundidad inferior a 60 km.
  • La ubicación de la fuente es una zona de subducción.

Sin embargo, no todos los eventos sísmicos que cumplen con estas características generan Tsunamis, debido principalmente a su complejidad en el proceso de ruptura.

Uno de los objetivos más importantes es entender el proceso de ruptura; es decir, encontrar información de los parámetros sísmicos que caracterizan la fuente sísmica. Los parámetros sísmicos cumplen un papel importante en la generación de Tsunamis, y por lo tanto, es fundamental entender su variabilidad y la capacidad para producir olas anómalas.

La profundidad y la distribución de deslizamientos a lo largo del área de ruptura, contribuye a la amplificación o atenuación de las olas del Tsunami; de hecho, los eventos de poca profundidad, así como la distribución de los deslizamientos heterogéneos reflejan en el Tsunami olas más relevantes. 

Sin embargo, no sólo las propiedades geométricas de la falla son importantes, la falta de homogeneidad vertical en la litósfera tiene un efecto significativo sobre el desplazamiento de la falla en el proceso de ruptura.

De acuerdo con la definición de Satake y Tanioka, los terremotos interplaca pueden ser clasificados como superficiales, ya que ocurren en la zona de convergencia de placas cerca de la fosa; por lo tanto, son considerados como zonas de sismos generadores de Tsunami, tal como se muestra en la Figura 4.

Los parámetros sísmicos cumplen un papel importante en la generación de Tsunamis, y por lo tanto, es fundamental entender su variabilidad y la capacidad para producir olas anómalas.
Fig. 4. Zonas generadoras de Tsunamis.

Fuente:
  • Tarbuck, E. y Lutgens, F. (2005). Ciencias de la Tierra. 8va. Edición. Pearson.
  • Sulla, W. (2016). Metodología para la identificación de sismos generadores de Tsunami a distancias regionales usando la transformada de Wavelet. Universidad Nacional San Agustín de Arequipa.

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