El sismo de Tohoku, Japón 11 de marzo de 2011

Sus principales efectos y el comportamiento de las presas de embalse (primera parte)

Figura 2- Las primeras olas del maremoto comienzan a superar a los muros de contención, inundando zonas costeras. Informe de Tokai University

por Juan S. Carmona

1. Introducción

Pocos minutos antes de las 15 hs del 11 de marzo de 2011 un potente sismo con magnitud Mw=9 ocurrió en el área marítima cercana a la costa nororiental de la isla Honshu, que es la principal del archipiélago de Japón, y afectó principalmente a la región de Tohoku por lo que ha sido denominado Sismo Japón Tohoku 2011.

El epicentro se localizó en las aguas de la costa oriental del Japón, a aproximadamente 120 km  hacia el este de la ciudad de Sendai. El sismo generó un gran maremoto o tsunami, con olas gigantescas de mas de 12 m que arrasaron a las poblaciones costeras, destrozando casi todas sus construcciones e instalaciones de infraestructura y provocando mas de 28.000 víctimas entre muertos y desaparecidos.

Fuera del área afectada por la inundación del maremoto, el movimiento del terreno fue intenso alcanzando sus aceleraciones hasta 3g, y aunque los daños en las construcciones y en las redes de infraestructura fueron importantes, no ocurrieron colapsos generalizados y la cantidad de víctimas fue relativamente reducida como consecuencia de las adecuadas previsiones sismorresistentes que se habían aplicado y de la preparación de la población que se había realizado para su comportamiento ante emergencias.

Especial mención corresponde a la central nuclear de Fukushima, que por efecto del intenso movimiento durante el terremoto no recibió daños y pudo ser puesta en cesación de generación. Sin embargo, la inundación del maremoto que ocurrió pocos minutos después dejó fuera de servicio a sus sistemas auxiliares para el control del estado de cesación de generación, originando un accidente que se está en proceso de controlarlo pero que aún preocupa por los niveles radiactivos existentes.

En relación a las presas de embalse, no ocurrieron colapsos ni grandes daños, aunque falló un terraplén de estanque para riego de 1,5 Hm³ en el que no se realizaban tareas de auscultación y verificación.

Figura 1- Localización del epicentro y de las réplicas principales del gran sismo de Japón del 11 de marzo de 2011. Superficie de ruptura y líneas de isodesplazamientos según el Earthquake Research Institute, Tokyo University. La línea roja en el borde costero indica en donde las olas del maremoto superaron los 10 m de altura, según IEDM de Kyoto University

2. Aspectos sismo tectónicos

Según el ERI, Earthquake Research Institute- Tokyo University, la ruptura se inició a las 14:46 hora local, en el foco a 38,3º de latitud norte, 142,4º de longitud este y profundidad de 24 km, distante aproximadamente 130 km desde la costa oriental del Japón (Figura 1).

Este gran sismo es el resultado del efecto interplacas de la subducción de la placa del pacífico norte bajo la placa norteamericana. Según el ERI, la ruptura se desarrolló en aproximadamente 160 segundos en un frente de casi 450 km paralelo a la traza de la línea de colisión interplacas, con rumbo 15º NE y en una extensión de 150 km de la superficie de colisión que se profundiza hacia el oeste a 15º (Figura 1). El máximo desplazamiento interplacas estimado es de algo mas de 15 m.

La magnitud Mw=9, ERI, de este sismo es mayor que la de Chile 2010 con Mw=8,8 es igual a los de Kamchatka 1952 con Mw=9,0 y Sumatra 2004 con Mw=9,2 y Chile 1960 con 9,5. Por otra parte, en los bordes que subductan de la placa Pacífico Norte se localizaron las rupturas de estos grandes sismos de Kamchatka 1952, Aleutianas 1957, Alaska 1964 y Japón 2011.

3. Maremoto
Como consecuencia del movimiento del fondo oceánico durante el sismo, se generó un gran maremoto o tsunami, que pocos minutos después arrasó a la costa nororiental japonesa, con gigantescas olas de mas de 12 m de altura en el área mas cercana al epicentro (Figura 1).

Se destaca que los mayores daños y la mayor parte de las víctimas fatales fueron consecuencia del maremoto, las que al 1 de abril sumaron casi 28.000 víctimas entre muertos y desaparecidos según el Boletín Nº 15 de IOC/ UNESCO. Sus gigantescas olas sobrepasaron a los muros de protección construidos en sus líneas de costa (Figura 2), penetrando la correntada de la inundación varios cientos de metros en las tierras adyacentes, arrasando a embarcaciones que estaban en sus puertos y, principalmente, ahogando a cientos de sus habitantes, destruyendo y arrastrando a viviendas y construcciones de madera a componentes de la infraestructura y a todo tipo de vehículos, reduciéndolos a una mezcla de escombros irreconocibles, que posteriormente al retirarse el agua de la inundación dejaron a la vista extensos basurales (Figura 3).

El maremoto también se propagó por todo el Océano Pacífico hasta llegar a las costas de Sudamérica con olas de menor altura que no ocasionaron daños ni víctimas.

Figura 3- Estado de las zonas costeras después del retiro de la inundación del maremoto. Las construcciones de hormigón armado resistieron el efecto del maremoto. Informe Tokai University, Shizuoka

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Ver tercera parte

Fuente: ingeniero Juan S. Carmona, "El Sismo de Tohaku, Japón, del 11 de marzo de 2011, sus Principales Efectos y el Comportamiento de las Presas de Embalse", Comité Argentino de Presas, Región Cuyo.