Entendiendo la escala logarítmica para medir terremotos

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Cuando ocurre un terremoto, los informativos se llenan rápidamente de números: magnitud 5.0, 6.5 o 7.2. Para el público general, pasar de una cifra a otra puede parecer un incremento menor. Sin embargo, en la sismología se utiliza una herramienta matemática llamada escala logarítmica, lo que significa que una pequeña variación decimal representa un salto colosal en la energía destructiva del evento.

Debido a que la energía liberada por un sismo pequeño comparada con la de uno grande puede diferir en miles de millones de veces, una escala lineal sería impracticable. El uso de logaritmos permite «comprimir» esta inmensa gama de energía en números manejables (usualmente del 1 al 10).

A diferencia de las escalas lineales comunes —como una regla para medir centímetros, donde cada unidad suma la misma distancia—, la escala de magnitud sísmica multiplica.

Gráfico Izquierdo (Lineal): Representa la escala de magnitud tal como la conocemos (del 1 al 9). A simple vista, parece una progresión constante y sencilla.
Gráfico Derecho (Logarítmico): Representa la energía real liberada por el sismo. Nota que en el eje vertical los valores no saltan de 1 en 1, sino por órdenes de magnitud ($10^2, 10^4, 10^6…$). Si intentáramos graficar esto en una escala lineal normal, la diferencia entre un sismo de magnitud 1 y uno de magnitud 9 sería tan extrema que los sismos pequeños parecerían inexistentes.

Como ilustra el gráfico anterior, a medida que ascendemos en la escala, la curva de energía se dispara de forma vertical. Esto se debe a dos leyes físicas fundamentales cada vez que subimos un grado entero en la escala:

  1. La tierra se mueve 10 veces más: Un sismo de magnitud 6.0 genera ondas sísmicas diez veces más grandes que uno de 5.0.
  2. La energía se multiplica por 32: El poder destructor real (la energía liberada en el foco de la ruptura) no se duplica, sino que se multiplica aproximadamente por 32 veces con cada grado entero.

Escala de Magnitud de Momento ($M_w$): Es el estándar científico actual para sismos moderados y grandes. A diferencia de las escalas basadas únicamente en la amplitud de las ondas, esta mide el momento sísmico ($M_0$), que es una medida física directa del tamaño de la ruptura, el desplazamiento de la falla y la rigidez de las rocas involucradas

Esta escala no sufre de saturación, lo que permite diferenciar con precisión terremotos de gran magnitud (como los de 8.0 o superiores).

Resumen técnico

  • Amplitud: Incremento de $10^1$ (10 veces) por cada unidad de magnitud.
  • Energía: Incremento de $10^{1.5}$ (~32 veces) por cada unidad de magnitud.
  • Saturación: Las escalas basadas solo en amplitud (como la de Richter) fallan en sismos muy grandes al no reflejar la verdadera dimensión de la falla geológica

El caso de Venezuela: La trampa de los decimales entre el 7.2 y el 7.5

El reciente evento sísmico registrado en el territorio nacional el pasado 24 de junio es el ejemplo vivo de la enorme diferencia que esconden las décimas en esta escala. En un lapso de apenas 20 segundos, el país experimentó un fenómeno de altísima complejidad: un primer sismo de magnitud 7.2 seguido casi inmediatamente por un segundo evento de magnitud 7.5.

Al proyectar su fuerza de manera consecutiva hacia la misma zona de impacto, el segundo sismo no fue simplemente un «repaso» del primero. Matemáticamente, la diferencia de 0.3 grados se traduce en lo siguiente:

  • El evento de 7.5 liberó exactamente 2.81 veces más energía que el de 7.2.
  • Físicamente, significó la liberación de energía equivalente a tener casi tres terremotos de magnitud 7.2 golpeando en simultáneo las mismas estructuras e infraestructuras.

Un doble impacto estructural y geotécnico

La combinación en ráfaga de estos dos sismos generó un escenario crítico para la ingeniería sismorresistente del país. El primer sismo (7.2) fatigó y agrietó los elementos estructurales, reduciendo la capacidad de resistencia de edificaciones vulnerables. Apenas 20 segundos después, el terreno recibió una sacudida con casi el triple de energía (7.5).

Esta acumulación y direccionalidad de las fuerzas multiplicadas no solo pone a prueba los diseños estructurales en entornos urbanos densos como el de Caracas, sino que incrementa de forma exponencial fenómenos geotécnicos severos, como la licuación de suelos en zonas costeras y aluviales, y deslizamientos en terrenos inestables. Comprender que el 7.5 fue casi tres veces más potente que el 7.2 es vital para dimensionar el nivel de la respuesta y las evaluaciones estructurales que se deben ejecutar en las zonas afectadas. (MP)

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