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Gestión del riesgo sísmico: moverse al son de la incertidumbre​​

Aunque los sismos no se pueden predecir, el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, mediante un estudio de riesgo sísmico y de la mano de su proyecto SIATA, busca aumentar su conocimiento y capacidad de respuesta ante una eventual emergencia.

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Nos levantamos para correr hacia la puerta, pero el suelo parecía huir bajo nuestros pies y hacía insegura y difícil la marcha”, 

Porfirio Barba Jacob*

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Las montañas que nos saludan cada mañana, que han sido fuente de inspiración para poetas y artistas, y sobre las cuales se cimienta parte de nuestra identidad antioqueña, también nos recuerdan que estamos ubicados en una zona sísmicamente activa.

“Cuando ocurre una interacción entre placas se va acumulando energía, pero cuando se libera se da la vibración, que es la liberación súbita de energía. Cuando esta no se libera, es como si estas placas se recogieran, se arrugaran, y es ahí cuando se forman las montañas. En cuanto a los volcanes, cuando una placa pasa debajo de otra produce magma, el cual sale de los volcanes cuando erupcionan, es lo que conocemos como lava. Si vos ves que el Valle tiene muchas montañas es porque es muy activo tectónicamente, por ejemplo, Brasilia es plano, ¡no hay montañas!, allá nunca se presentan sismos”, explica la ingeniera Tatiana Castañeda, líder del equipo de Riesgo Sísmico del Área Metropolitana del Valle de Aburrá (AMVA).

Pero, ¿qué son las placas tectónicas?, para responder esta pregunta vale la pena “viajar” a lo profundo del suelo sobre el que estamos ubicados, para comprender que nuestro planeta Tierra está conformado por capas, las tres principales son: el núcleo que está en el centro, el cual es muy caliente y tiene una parte líquida y otra sólida; el manto que es la capa más gruesa y está compuesta por magma, y por último está la corteza terrestre, que es en la que están los continentes, sobre la que estamos situados.

Los continentes no siempre estuvieron separados como los conocemos hoy, los estudios científicos nos indican que hace millones de años eran uno solo, llamado Pangea, este movimiento está relacionado con las dorsales oceánicas que son los lugares donde se forman las placas oceánicas, luego vienen los registros magnéticos que son las que indican la edad y la velocidad en la cual se separaron los continentes, y por último está la actividad sísmica que se da en las dorsales oceánicas y que ocasiona esa separación", agrega Castañeda.



¿Dónde estamos parados?

Luego de esta mirada profunda, volvamos a la superficie terrestre y detengámonos en Colombia. Nuestro país por su ubicación geográfica está dentro de una de las regiones sísmicas más activas del planeta, ya que en ella convergen las placas tectónicas de Nazca, del Caribe y la suramericana. Y es gracias a la interacción entre ellas, durante millones de años, que se han esculpido las cordilleras, las montañas, los volcanes, entre otras fallas geológicas, que son tan características de nuestros paisajes.

Ahora, pensemos: ¿qué implicaciones tiene este panorama planetario y nacional con el Área Metropolitana del Valle de Aburrá?, para dar respuesta a esta pregunta el AMVA, de la mano con la Universidad de los Andes, realizó una avaluación de riesgo sísmico y otro de armonización de la microzonificación sísmica, que abarcaron los 10 municipios en el 2016, el primero tuvo un costo de alrededor de $1.526 millones, y el segundo consistió en un convenio con la Alcaldía de Medellín, donde esta puso $1.640 millones y la Entidad $872 millones.

“Lo primero que nos permiten los estudios es conocer la amenaza y estudiar qué tan frecuente son los sismos y qué características tienen o podrían tener; luego se estudia la exposición, que nos permite saber cuánta infraestructura hay en el momento en el que se hace el estudio, cuántos edificios, en qué materiales están construidos y saber cuántas personas los habitan. Y el último componente de estudio es la vulnerabilidad, que nos indica cuál es la capacidad del edifico y de las personas para resistir una fuerza sísmica. La mezcla de esos tres es lo que llamamos riesgo. Una vez yo ya conozca los valores de aceleración y tenga lo que se llama el modelo de exposición, de vulnerabilidad, y sepa cuántos edificios hay, cuántas personas viven allí y cuanto valen esos edificios, ahí yo ya puedo ver los efectos, los daños y posibles pérdidas económicas que podría ocasionar uno o varios sismos con características puntuales. Esto es lo que nos entrega el estudio actual del AMVA”, explica la ingeniera Ana Beatriz Acevedo, asesora científica del Sistema de Alertas Tempranas del Valle de Aburrá (SIATA​), un proyecto del Área Metropolitana.




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La tierra continuaba temblando cada dos o tres minutos, y a veces con tanta intensidad como en las primeras horas de la noche. A cada nuevo temblor subía al aire un coro de voces de angustia; subía, no de un punto, no de una calle, no de una plaza sino de la ciudad entera. Y la ciudad se ponía de rodillas y alzaba los brazos al cielo”, 

Porfirio Barba Jacob*.

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​La suma de los factores afecta el resultado

Como veíamos anteriormente, para hablar de riesgo hay que hablar primero de amenaza, o sea de cómo este fenómeno sísmico se comporta en nuestro territorio. Según este Estudio de Riesgo Sísmico del cual hablamos anteriormente, los 10 municipios del Valle de Aburrá están expuestos a una amenaza sísmica intermedia a alta, ya que en esta zona confluyen las placas Nazca, Suramérica y del Caribe; y una cuarta Placa denominada Microplaca de Panamá, la cual ha sido propuesta por diferentes autores; además en esta región se encuentran otras sismofuentes provenientes del noroccidente de Colombia en el departamento del Chocó y el Urabá, así como del eje cafetero y el sistema de fallas Cauca-Romeral.

“Debido a los esfuerzos técnicos producto de la dinámica de las placas tectónicas, se presentan fracturas en la corteza denominadas fallas geológicas, las cuales también tienen el potencial de generar sismos. Pero, también hay otras sismofuentes que pueden representar una amenaza, se trata de unas provenientes de otras zonas del país, como la actividad sísmica asociada a la zona de subducción profunda, más conocida como la zona Benioff”, aclara la ingeniera Carolina Herrera de la Unidad Nacional de Gestión del Riesgo, quien hizo parte del estudio mientras cursaba su maestría en Ingeniería Sísmica en la Universidad de Los Andes.

Después de conocer un poco más sobre la amenaza en nuestro Valle de Aburrá, pasemos al análisis de la exposición, que es la que nos permite saber con detalle cuáles son las características de las edificaciones para el momento del estudio y su población. Para saber esto, se agruparon en diferentes sectores: el de comunicaciones, el de hidrocarburos, el de generación y transmisión de energía, el de infraestructura de transporte, así como el de edificaciones según sus usos, este último fue el que se consideró para el análisis realizado por la Universidad de Los Andes.

Después, con el fin de conocer con mayor detalle las características de una por una de las edificaciones con las que cuenta la ciudad, se hizo un levantamiento digital y visitas de campo para determinar los materiales de construcción, el uso, el número de pisos, el nivel de la pendiente y el estrato socioeconómico, en los 10 municipios. Este segundo momento también estudió la exposición humana, para calcularla se contó con varias fuentes, entre ellas: el Censo poblacional ejecutado por el DANE en el año 2005, que era el más actualizado a la fecha, ya que solo hasta el 2020 se publicó el de 2018; la Cartografía Censal del Departamento de Antioquia con vigencia de 2012, y los Planes de Ordenamiento Territorial para el Área Metropolitana y Medellín.

Entre las principales conclusiones, sobre este punto, se encontró que cerca del 80% de las edificaciones fueron construidas en mampostería no reforzada. En cuanto a la exposición humana, a partir de la información disponible, se estimó el número de habitantes para realizar el análisis considerando la variación en la ocupación de las edificaciones durante escenarios día y noche.

Ahora pasemos a la tercera parte: la vulnerabilidad. Como lo mencionábamos anteriormente la vulnerabilidad nos permite saber qué tan resistentes pueden ser las edificaciones y qué tan preparadas podrían estar las personas ante los sismos. La mayoría de las edificaciones están construidas en mampostería no reforzada, lo que implica que son débiles ante un sismo, que según su magnitud podría dejarlas averiadas o derribarlas en seguida; también se evidenció que las edificaciones indispensables -colegios, hospitales, estaciones de bomberos y alcaldías-, que son las que deberían seguir en funcionamiento para poder atender una emergencia, también necesitan ser reforzadas o en algunos casos demolidas y levantadas de nuevo. Se resalta además, que $258 billones de capital estarían en riesgo, que incluyen todas las edificaciones tenidas en cuenta para el estudio así como las indispensables, debido a esta vulnerabilidad.



Y, por último, otra conclusión que vale la pena mencionar es la de carácter cultural, ya que pese a que estamos en una zona de amenaza sísmica intermedio-alto, los sismos no están permanentemente en el imaginario colectivo, por eso se sabe poco sobre cómo prepararse ante uno y cómo adecuar las construcciones para que sean más seguras, pese a que e​xista el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10​ , que da unos lineamientos claros de construcción segura.

“En algunos casos la gente dice que no tiene memoria de un sismo importante, o también puede darse el caso de que haya ocurrido y no se haya registrado, por ejemplo, que haya ocurrido hace 200 años, pero pueda que no haya generado muchas pérdidas. Ahora, vale la pena preguntarse:¿qué pasaría hoy cuando hay mucha más exposición? Nuestro país es sísmicamente activo, es parte de sus características, incluso puede que el sismo que se dé no sea muy fuerte, pero por las condiciones de vulnerabilidad con las que contamos en los municipios los efectos podrían ser devastadores. Por eso, es importante tomar medidas y no esperar a que pase, ya los estudios están y lo importante es crear esa conciencia en la ciudadanía y en los tomadores de decisiones. Este no es un evento muy recurrente, pero los efectos son muy graves”, señaló la ingeniera Herrera.

Para comprender mejor por qué al “sumar” amenaza, exposición y vulnerabilidad, se puede obtener un “resultado” de riesgo diferente, según los factores mencionados, miremos un paralelo entre el sismo de Chile de 2010, que alcanzó una magnitud de 8,8, que cobró la vida de 725 personas y dejó 23 desaparecidos, y el de Haití que ocurrió ese mismo año con una magnitud de 7, menor que la de Chile, pero dejó 316.000 muertos​. Aquí vemos cómo, más que el sismo en sí, la precariedad de las edificaciones donde ocurre el sismo es lo que nos indica qué tan devastador puede ser un evento como este para una población determinada.




¿Fotografiar el futuro?

Volviendo al estudio de riesgo sísmico que hizo el AMVA y la Universidad de Los Andes, este también contempla un análisis estocástico de eventos, se trata de sismos posibles que podrían pasar y cuáles serían las repercusiones que tendría para el territorio según los factores mencionados anteriormente. Para esto, el estudio plantea tres escenarios: uno con una magnitud de 6.40, otro con una magnitud de 7.20 (de muy baja probabilidad de que pase) y un último escenario que contempla una magnitud de 7.86. Estos escenarios que se plantean tendrían como fuente sísmica la zona de subducción, que está ubicada en el pacífico colombiano.

Los escenarios son importantes porque nos permiten tener un orden de magnitud de qué podría pasar; además de decirte cuántas edificaciones se pueden caer o cuántas personas pueden fallecer, también te permiten saber en qué estado quedarían tus hospitales si ocurre un sismo de magnitud 7, por ejemplo, entonces tú corres el modelo y podrías saber si de los 15 hospitales que tienes se te pueden caer 5. Es ahí cuando esa información es valiosa para la toma de decisiones; además de permitirnos saber con cuánta capacidad de respuesta se cuenta”, aclara la experta Herrera.



Por último, este estudio presenta recomendaciones frente a las estructuras indispensables, según las condiciones del momento del análisis, en las que indica si estas deben ser reemplazadas, o si deben tener una intervención alta o media, o si definitivamente no es necesario ser intervenidas. En cuanto al sector salud se necesitaría una inversión de $720 mil millones; en el sector educación serían necesarios $647 mil millones; para la estación de bomberos de Medellín se estiman unos $11 mil millones, y para las estaciones de bomberos del resto del Valle de Aburrá se necesitarían $6.290 millones.



“Este estudio es un avance. Lo que sería también importante es que ese estudio no se vuelva algo estático, ya que cuando uno hace la evaluación del riesgo sísmico, es como si se tomara una foto, en este caso se hizo en el 2016, imagínate los municipios donde, en los últimos años, se ha venido construyendo edificios super altos, ahí si hay un cambio importante, y sería muy interesante que se pueda ir actualizando con el paso de los años con una participación activa desde las alcaldías, y así no quede como una foto”, explica la científica Acevedo.

En este punto, tal vez pueden preguntarse: ¿en el Valle de Aburrá hemos tenido un sismo con una magnitud importante?, tal vez en la memoria de personas entre los 30 y los 40 años, no haya una referencia cercana, pero sí hubo uno del que personas mayores de 45 años, pueden recordar, se trata del que ocurrió en el Eje Cafetero, el 23 de noviembre de 1979, con una magnitud de 7.2., y que por ende se sintió en algunos de los 10 municipios del área metropolitana.

Según un informe del Servicio Geológico Colombiano, en Antioquia este sismo dejó mil edificaciones averiadas y 400 destruidas. En Medellín, dejó 100 casas averiadas, y daños en las iglesias de El Poblado, La Candelaria y La América, así como en el Teatro Bolívar y en el Hospital San Vicente de Paul. En total dejó 50 personas fallecidas, en su mayoría del departamento de Risaralda y más de 500 resultaron heridas.

Es importante aclarar que, aunque el estudio me diga que el 80% de las edificaciones tienen una vulnerabilidad muy alta, no indica que todas se van a caer o a afectar al tiempo. Por ello, estos estudios son importante porque me permiten saber si mi casa o edificio tiene un riesgo por la forma en la que está construida, o por el tipo de suelo sobre el que está ubicada. Hay municipios como La Estrella y Caldas que tienen una zona de amenaza sísmica mayor que el resto, porque están más cercanos a las fuentes de los terremotos. Entonces, si yo sé eso y sé que las casas que no tienen refuerzos sufren más o las que tienen más pisos, esto me permitiría tomar decisiones sobre cómo intervenirlas y por qué asegurarlas”, agrega la ingeniera Acevedo.

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“Los derrumbes continúan: ora porque no hay pared que resista el terremoto, ora porque, sino tiembla, falta el apoyo de otra pared que ya cedió. Y la gran columna ígnea va a confundir sus resplandores, a lo lejos, con los resplandores de la lava, que fluye los ríos caudalosos tras la negra mole del volcán de San Salvador…”, 

Porfirio Barba Jacob *

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Seguir el movimiento

Volviendo al presente, el AMVA, además de este amplio y detallado estudio, desde el equipo de Ingeniería Sísmica de su proyecto SIATA, viene recolectando información en tiempo real y trabaja en densificar sus tres redes: la acelerográfica, la sismológica y la de monitoreo de estructuras, con el fin de tener mayor conocimiento sobre cómo se comporta el suelo y las edificaciones, no solo ante un sismo sino también en relación con su vida útil.

“La idea sí es buscar y generar conocimiento en el ámbito de riesgo sísmico, que es el objetivo primordial en el AMVA y para ello contamos con tres redes de monitoreo. Este proceso ha ido creciendo, ya que inició con la red acelerográfica que fue la red que le dieron a administrar al SIATA, en el 2011, pero que venía operando desde 1996, para ese momento no existía un grupo de ingeniería sísmica, como con el que contamos hoy, lo que se hacía era solo mantener estos equipos operando y recolectando los datos. Luego se apostó por conformar este equipo de trabajo que lleva 5 años operando, es de los más nuevos del proyecto. Las redes son completamente independientes, pero la información que producen las tres, al final de cuentas, puede ser integrada para obtener un conocimiento completo y general del riesgo sísmico que pueda presentarse en la región, de la mano con otra serie de procesos y análisis”, describe el ingeniero Óscar Miranda, integrante del equipo de ingeniería sísmica del SIATA.


La red de monitoreo acelerográfica cuenta con 21 estaciones activas, parte de estas funcionan en tiempo real, es decir que envían información constantemente a los servidores del SIATA. Por su parte la información de las estaciones más antiguas, que se almacena cuando ocurre un evento, llega a los servidores una vez al mes cuando esta es descargada a la par de hacerles su debido mantenimiento.

Por otro lado, la red de monitoreo sismológica cuenta con 13 estaciones que funcionan en tiempo real, esta red permite conocer características de los sismos como su lugar de origen y recolectar información valiosa que permita tener una mejor comprensión de la amenaza en nuestro Valle. Esta red detecta movimientos mucho más sensibles, movimientos que ocurren pero que son imperceptibles para los humanos. A esto se le conoce como microsismisidad.

“Pero ¿cuál es la diferencia entre estas dos redes? La red acelerográfica, como su nombre lo dice, registra la aceleración del terreno cuando ocurre un terremoto, es decir que solo registra los sismos que hacen que ‘la tierra se mueva’ con cierta intensidad en el lugar donde están instalados; el equipo que registra se llama acelerógrafo y lo que registra se llama acelerograma. Por otro lado, la red sismológica cuenta con equipos mucho más sensibles que registran la velocidad del movimiento del terreno, producto de sismos que ocurren a grandes o cortas distancias, incluyendo también eventos con intensidades mucho más bajas, imperceptibles para el ser humano. Esta red, por ejemplo, permite localizar el origen de los eventos y además identificar sismofuentes donde se generan sismos pequeños y que potencialmente podrían ser de mayor magnitud”, explica José Rafael Leone, líder del Equipo de Ingeniería Sísmica del SIATA.

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"Nadie tenía casa: nadie sabía el rumbo que iba a tomar: lo que horas antes fue San Salvador, era en aquellos momentos -ante los ojos del pesimismo común- hacinamiento uniforme de escombros, sucesión lamentable de ruinas, y, cuando menos, difícil equilibrio de paredes que amenazaban aplastarnos" 

Porfirio Barba Jacob*

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Innovar de cara a la incertidumbre

Los terremotos no son la única carga que se le pueden medir a los edificios. También existen las vibraciones ambientales asociadas al uso de estos, como lo son las presiones de viento, la actividad humana y el paso cercano de vehículos. El estudio del comportamiento de las estructuras ante estas vibraciones permite identificar sus características dinámicas particulares, es decir, su propio movimiento o bajo condiciones normales de uso. Además, si se hace un monitoreo de estas y a la par ocurre un terremoto, es posible comprender si afectó a la estructura, es decir, saber si generó cambios importantes en sus propiedades, comparando los datos que se tenían antes y después de que ocurriera el evento. 

Teniendo en cuenta esto es que surge la tercera red, que es la red de monitoreo enfocada en estructuras. Actualmente agrupa siete edificios indispensables, es decir estructuras cuyo funcionamiento, pese a que ocurra un sismo, no podrían verse afectadas por su importancia social de atención. Tres de ellas están ubicadas en Medellín, otras tres en Itagüí y una en la Estrella. En cada una hay diferentes cantidades de sensores, según las necesidades identificadas por los profesionales.

Vale la pena anotar que, con el fin de seguir ampliando esta red, se espera en los próximos meses instrumentar otra edificación, esta vez del sector de la salud.


Las estructuras que actualmente son monitoreadas son:

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Pero, este proceso tiene detrás una apuesta de innovación ya que el uso que se le da no es el convencional, como tampoco lo son sus sensores. “Lo diferente que hace SIATA es usar equipos no convencionales, lo que queremos nosotros es poder densificar la red y por eso usamos equipos de bajo costo, los cuales, luego de estudios y ensayos, vemos que pueden proporcionar información adecuada para las labores de monitoreo sin necesidad de recurrir a equipos más costosos. Además, a estos equipos les hacemos una adaptación a nuestras tecnologías ya sea a nuestro software o a nuestra infraestructura, es decir que le hacemos adecuaciones para que la información llegue en tiempo real hasta nuestros servidores donde todo el procesamiento es automatizado. ¡Todo esto es un desarrollo propio!”, aclara el ingeniero Miranda.

Esto no es todo. Hay más. Ya que además de las anteriores apuestas, los profesionales de este equipo del SIATA tienen un nuevo proyecto que busca consolidar un mapa de riesgo sísmico en tiempo real para el Valle de Aburrá, es como si esa foto de la que hablábamos anteriormente cobrara vida y se estuviera actualizando constantemente al son del crecimiento, características del suelo y cambios en las edificaciones en los 10 municipios, un sueño que iniciará por la creación de un mapa de riesgo sísmico en un barrio de Medellín.

“El objetivo muy final es que para un próximo evento sísmico importante que ocurra en el Valle, todo pueda estar automatizado para que la señal que entre a la red acelerográfica sea procesada y luego introducida al modelo de riesgo que nos arrojaría qué barrios se debieron haber visto más afectados. Todo eso debe hacerse automáticamente y en tiempo real. Así es como ganaríamos tiempo para atender una emergencia, porque sería un tiempo menor a lo que tardaría una persona en verificar la información. En este sentido, el mapa que salga automáticamente indicaría hacia dónde se deberían concentrar los esfuerzos de atención con mayor rapidez. Todo esto es una cuestión de tiempo, en el momento que ocurra el sismo, que ojalá no ocurra, pero en el momento que pase esto serviría para salvar vidas, al final de cuentas, ese es el objetivo muy macro y ya hay una serie de pasos para lograr que eso suceda. La idea no es quedarse quieto con lo que nos muestra el estudio, la idea es que cada vez que ocurra un evento significativo, esa información recolectada, mediante nuestras redes en tiempo real, sea usada para calibrar o corregir ese modelo o seguirlo optimizando, entonces en la medida en la que nosotros le vayamos introduciendo más datos, el modelo va siendo mejor en su predicción. Que al final nos permite estimar una cantidad de daños, pérdidas económicas y pérdidas humanas, que se puedan presentar en un punto en particular”, aclara el ingeniero Leone.

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"-Yo sí amo mi ciudad nativa, heroica y fuerte, culta y grande. Amo su historia, sus tradiciones, sus costumbres, amo su suelo, este mismo suelo en que ahora reposo. Y vea usted (al decir esto, extendía las manos amorosamente a ras de la tierra) de esta materia es hecho mi cuerpo, y quiero que entre esta materia se disgregue un día. Pero no la abandonaré: ¡mi ánimo está temblando, como el de todos mis compatriotas en ánimo de volcánes!", 

Porfirio Barba Jacob*.

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Preparados ante la incertidumbre

Desde este equipo de Ingeniera sísmica del SIATA, además de hacer todo este proceso de monitoreo de procesamiento de datos y mantenimiento constante a las estaciones y sensores, también realiza la atención de emergencias estructurales. Su primera participac​​ión fue en el 2013, para ese entonces no se contaban con los equipos que cuentan actualmente, pero mediante el uso de acelerógrafos lograron monitorear la estructura mientras los organismos de socorro atendían la emergencia con el fin de alertar si se llegaba a presentar un movimiento que pusiera en riesgo su vida.

Después de este apoyo, vinieron otras emergencias en las cuales también participaron con sus equipos especializados y conocimientos que aportaron a que esas intervenciones se llevaran a cabo a feliz término sin pérdidas humanas. Entre ellas se destacan: el del Edificio Bernavento, en Medellín, el cual fue derribado de forma controlada en 2018 y el del Edificio Babilonia en Itagüí en 2019, el cual fue desarmado por partes.




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“Para fortalecer nuestra capacidad de atención, hace poco adquirimos un radar interferométrico de apertura sintética​, que desde una distancia segura y sin instalar nada en el edificio, puede medir los desplazamientos y hacer seguimiento a los elementos seleccionados de la estructura, es decir, cómo se comporta, cómo se mueve en el tiempo, lo que permite identificar posibles inestabilidades. Este equipo también puede ser usado para el seguimiento de deslizamientos en presas, túneles e infraestructuras mineras”, concluye el ingeniero Miranda.

Al ver este panorama, entendemos que sacudirnos antes la incertidumbre es incentivar la investigación, la innovación, la toma oportuna de decisiones y la apropiación social de esos conocimientos adquiridos, lo cual se traduce en movimientos significativos, con repercusiones positivas, por un #FuturoSostenible.

Referencias: 

*Arenales, Ricardo, 1979. El terremoto de San Salvador. Secretaría de Educación y Cultura: Medellín. ​




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