De un jarrón a sensores: así ha cambiado la forma de medir sismos
Con motivo del 19s, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) hizo un recorrido por las maneras en las que los sismos se han detectado a lo largo de la historia.
De acuerdo con la UNAM, la evolución de los instrumentos para detectar terremotos comenzó con mecanismos capaces de avisar que el suelo se movía y llegó hasta sensores digitales que registran el movimiento terrestre en tres dimensiones. Esta historia tiene uno de sus primeros capítulos en la antigua China, con el dispositivo de Zhang Heng, y continúa hoy con redes sismológicas y sistemas de alerta capaces de enviar información casi en tiempo real.
De Zhang Heng a los sismómetros digitales
Uno de los primeros instrumentos conocidos apareció en China durante el siglo I d.C. El estudioso Zhang Heng construyó un sismoscopio con forma de jarrón y ocho cabezas de dragón. Cada una sostenía una pequeña esfera que podía caer dentro de la boca de una rana cuando ocurría un movimiento del suelo.
El mecanismo permitía identificar la dirección del sismo, pero no producía un registro permanente del movimiento. Esa diferencia fue clave para la evolución de la tecnología: un sismoscopio podía detectar el temblor, mientras que los instrumentos posteriores buscarían además registrar lo ocurrido.
En Europa surgieron después mecanismos con péndulos. Uno de ellos fue desarrollado por Andrea Bina en Italia, en 1751. Su dispositivo utilizaba una masa suspendida y una punta que dejaba un trazo sobre arena cuando el suelo se movía.
A partir de estos experimentos comenzó la transición hacia el sismógrafo, capaz de dejar una representación del movimiento sísmico. En 1887, el italiano Filippo Cecchi obtuvo en Moncalieri uno de los primeros registros que puede considerarse propiamente un sismograma: una gráfica del movimiento sísmico en función del tiempo.
Los sismógrafos que cambiaron la forma de estudiar terremotos
A finales del siglo XIX, investigadores como John Milne, Thomas Gray y James Alfred Ewing desarrollaron instrumentos en Japón que permitieron registrar componentes horizontales y verticales del movimiento.
Después llegaron diseños más precisos, entre ellos los sismógrafos Milne-Shaw, Bosch-Omori y los instrumentos de Emil Wiechert. Estos últimos podían utilizar masas enormes para detectar movimientos generados incluso a cientos de kilómetros.
La evolución también llegó a México. El Servicio Sismológico Nacional (SSN) señala que la primera estación de la red sismológica mexicana fue inaugurada en Tacubaya el 5 de septiembre de 1910. Entre 1910 y 1923 se instalaron nueve estaciones con sismógrafos Wiechert.
De las máquinas mecánicas a los sismómetros digitales
El siguiente gran salto ocurrió con los sistemas electromagnéticos. Estos instrumentos transformaron el movimiento del suelo en señales eléctricas, lo que permitió enviar y registrar los datos lejos del propio aparato.
Hoy, los sismómetros digitales pueden ser mucho más pequeños y transmitir información mediante redes digitales. Aunque la tecnología cambió, el principio básico conserva una idea sencilla: una masa suspendida en un sistema de resortes permanece relativamente estable por su inercia mientras el suelo y el instrumento se mueven alrededor de ella.
Asimismo, los equipos modernos registran tres componentes principales: vertical, norte-sur y este-oeste. Esto permite obtener una representación mucho más completa de cómo se mueve el terreno durante un terremoto.
¿Cómo funciona la alerta sísmica en México?
La evolución de estos instrumentos también hizo posible desarrollar sistemas de alerta sísmica. La clave está en que las ondas sísmicas necesitan tiempo para desplazarse desde el lugar donde comienza un terremoto hasta las ciudades, mientras que una señal de comunicación puede viajar mucho más rápido.
En México, el Sistema de Alerta Sísmica Mexicano (SASMEX) utiliza una red de sensores para detectar movimientos y emitir avisos cuando las condiciones del sismo cumplen los criterios establecidos. El Centro de Instrumentación y Registro Sísmico (CIRES) reporta actualmente la operación del sistema y sus avisos sísmicos.
Así, aquellos primeros mecanismos que simplemente avisaban que el suelo estaba temblando dieron paso a instrumentos capaces de registrar el movimiento con precisión, estudiar el interior del planeta y alimentar sistemas que pueden proporcionar segundos de ventaja antes de que las ondas sísmicas alcancen determinadas ciudades.
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