Ha pasado otro año desde el terremoto de México y quisiéramos preguntarnos cuáles han sido en definitiva las enseñanzas que nos dejó esta catástrofe natural, la más grave y cruenta en la historia de nuestro país.
Es difícil extraer lecciones de un acontecimiento único y extremo, y si tal fuera el caso poco o nada podríamos decir. Pero la sismología había previsto que un temblor de esta magnitud ocurriría, no solamente una vez sino en promedio cada cuarenta o cincuenta años. En este siglo, para no ir más lejos, tuvimos sismos de magnitud similar en 1911 y en 1932, además del "sismo del Angel" de 1957, que fue menor. Los daños estuvieron concentrados en la misma zona del D.F. de apenas 25 kilómetros cuadrados, sobre el lecho del antiguo lago. Los edificios coloniales, que resistieron los embates de sismos anteriores, tampoco se cayeron esta vez. La diferencia radicó en el mayor número de edificios modernos de 6 a 15 pisos de alto: más de 350 edificios de este tipo quedaron totalmente destruidos.
Fenómeno novedoso y desconocido
Desde entonces, se ha procedido a una revisión radical de las normas de ingeniería, incrementando los factores sísmicos de diseño y recomendando una serie de otras medidas correctivas. Estas nuevas exigencias indudablemente contribuirán a evitar en el futuro la repetición de las fallas observadas en 1985. Pero, ¿no podrían producirse fallas diferentes la próxima vez? El comportamiento de los grandes edificios en el centro de la ciudad de México fue totalmente inesperado. Esto hace suponer que conocemos mal la causa de los daños sísmicos en esta clase de edificios y en este tipo de subsuelo.
El terremoto produjo ondas con un periodo de dos a tres segundos, y una fuerza máxima horizontal equivalente a un 20 por ciento de la gravedad. El código antisísmico de la ciudad de México preveía ondas sísmicas de igual periodo y fuerza algo mayor: 24 por ciento de la gravedad. Según esta lógica, no debieran haberse caído tantos edificios modernos, construidos con base en previsiones que aparentemente eran acertadas y realistas.
Esto induce a pensar que estamos frente a un fenómeno novedoso y desconocido. Hubo otras indicaciones en este sentido: la regularidad y duración del movimiento, las ondulaciones en las calles de algunas colonias y, sobre todo, la estrecha relación entre los daños y el tipo de subsuelo. La arcilla del valle de México es un material singular. Contiene cuatro veces más agua que materia sólida. Si la pisamos y no nos hundimos es por un milagro de estructura molecular. En realidad, vivimos sobre una suspensión de microscópicos granos minerales en agua.
La deformación del milagro
Pero esta estructura milagrosa es afectada por las fuertes deformaciones. Los ingenieros Miguel Romo y Alberto Jaime sometieron muestras de arcilla a ensayos en los laboratorios de la UNAM, y comprobaron que ante deformaciones mayores de uno por ciento el material empezaba a perder su rigidez. En resumidas cuentas, tendía a comportarse como agua.
Ahora bien, las ondas superficiales en un líquido (llamadas "olas") son bastante diferentes a las ondas elásticas en los sólidos. En particular, la longitud de onda ~ muy corta. En un suelo arcilloso una onda elástica tendría una longitud mayor de 100 metros (m); en cambio, en un líquido la misma onda mediría apenas entre 6 y 10 m de longitud, como lo sabe cualquiera que haya navegado sobre un lago o una bahía. Un edificio, como un barco, se mueve con la onda. Si la longitud de onda ~ mucho mayor que el barco, éste se mueve junto con la onda. Adquiere el mismo movimiento que la onda. En contraste, si es igual al largo del barco, éste se zarandea de proa a popa y de babor a estribor. Ya no puede moverse con la ola, puesto que tanto la proa como la popa quedarán fuera del agua ante cada oleada fuerte. En tal caso, es necesario darle al barco una resistencia mucho mayor a las grandes deformaciones cíclicas.
Hagamos un cálculo muy sencillo. En el terremoto de 1985 se registró una amplitud de onda de 20 centímetros en el centro de la ciudad. Suponiendo una longitud de onda de 100 m, esto nos da una deformación de 271" x 0.20/100 = 0.0125 o 1.25 por ciento. Esto significa que la arcilla estuvo sometida a deformaciones tan fuertes como para hacerle perder su rigidez. No puede excluirse la posibilidad de que una arcilla sujeta a tales deformaciones pudiera propagar olas de corta longitud, como si fuera un líquido. Tampoco estamos en condiciones de afirmarlo en forma concluyente: no ha existido el tipo de instrumentación como para detectar longitudes de onda de 6 a 10 m, que se esperarían en este caso. Pero podemos adelantar que testigos oculares las han observado, tanto en México como en muchos terremotos destructivos en Asia, Europa y América Latina.
Arcillas que se hacen agua
Conocemos casos de licuación en arenas finas, que efectivamente se transforman en un líquido espeso durante un temblor. Esto no sucedió en México, puesto que los edificios no se hundieron. Pero ignoramos el comportamiento de una capa de arcilla de 40 m de espesor en condiciones como las que prevalecieron durante el terremoto de México. No parece razonable suponer que las ondas fueran las mismas que pueden observarse en sismos menos violentos.
Sabemos lo que ocurre en un lago durante un terremoto: se produce un "oleaje sísmico" característico según la profundidad del agua. Quizá lo mismo aconteció en las arcillas del valle de México. Esto explicaría el tipo de movimiento observado (prógrado elíptico), su frecuencia monotónica, su persistencia durante casi tres minutos. Cuando las olas se aproximan al borde del lago se van frenando y su amplitud crece: esto explicaría los efectos mayores en ciertas colonias situadas hacia las orillas del ex lago. Explicaría también las fallas por tensión en edificios cimentados sobre pilotes, debido a lo que en ingeniería marítima se denomina "reacción de anclaje". El hecho es que los pilotes no trabajaron al unísono con el resto de la estructura. Un edificio anclado al piso no puede darse una vuelta de campana; entonces procura reducir su altura, sacrificando pisos con tal de bajar su centro de gravedad. y los pisos altos se vienen abajo.
Desconozco los detalles de las estructuras, pero pienso lo mismo que los expertos de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, quienes dieron testimonio ante el Congreso de este país después del sismo. El 6 de octubre de 1985 hubo una sesión especial convocada para indagar las causas de la catástrofe, cuyas dimensiones alcanzaron repercusiones mundiales. Y dijeron que los edificios estaban bien construidos. Respondian a los conceptos actuales de ingeniería. Las normas mexicanas de ingeniería habían previsto correctamente la índole y magnitud del temblor.
Lo que no hubo fue el conocimiento científico acerca de lo que ocurre en las arcillas con el temblor. Fue un tipo de fenómeno nuevo y diferente, desconocido o quizás pasado por alto por la sismología. Ignorado durante muchos años, se había presentado antes en Caracas (1967), en Lima (1974) y en otros lugares, donde se cayeron edificios altos y modernos. Debimos haber notado que siempre sucedía en suelos excepcionalmente blandos. Ciudad Guzmán, que también sufrió destrozos significativos por el terremoto de 1985, está construida sobre una laguna.
Es una hipótesis la que propongo. Para comprobarla, es preciso colocar en el centro de la ciudad un dispositivo especial de registro, diseñado para detectar olas de corta longitud. y se requiere realizar experimentos en arcillas. pues es posible que los efectos de licuación sólo se produzcan a partir de cierto nivel mínimo de perturbación que sería necesario conocer.
Veo un futuro en que la ciudad de México vuelva a ser lo que fue: ciudad de palacios. región más transparente, centro administrativo. intelectual y moral de una nación intrépida y creadora.
Fuente: Fuente:ICyT Octubre de 1987, Vol. 9 Núm.133