Isabel Benet: LA XARXA D'ESTACIONS SÍSMIQUES DE CATALUNTA

Des que el passat 25 d’abril i 12 de maig dos grans terratrèmols van assolar una bona part del Nepal, que aquest fenomen natural i terrible torna a ser notícia pels milers de morts i ferits que han ocasionat i per les enormes pèrdues econòmiques que haurà d’afrontar aquest petit país situat al cor de l’Himàlaia.

Però un terratrèmol no és més que l’alliberament sobtat d’una energia acumulada, per causa del moviment de les plaques tectòniques, i que es propaga a través de la Terra en forma d’ones elàstiques i en totes direccions. On és més freqüent aquest fenomen és als marges actius de les plaques, allà on aquestes es posen en contacte entre elles, bé separant-se (dorsals), o col·lisionant (serralades i zones de subducció) o bé fregant-se lateralment com passa a la falla de San Andrés a Califòrnia (EEUU). En el cas del Nepal, durant l’orogènia Alpina van col·lisionar les plaques Índica i Asiàtica donant lloc a l’aixecament de la serralada més alta del món... aixecament que encara dura a hores d’ara amb les conseqüències que tots coneixem.

Com que encara no som capaços de preveure els terratrèmols, la prevenció és la millor arma per minimitzar els seus devastadors efectes: amb informació i consells per a la població, amb construccions sismoresistents i amb una xarxa d’estacions sísmiques que vigilin les zones on aquest fenomen té, o pot tenir, més incidència com són les zones densament poblades situades als marges de les plaques.

A Catalunya actualment la sismicitat és entre moderada i baixa però no pas nul·la, car estem situats prop del marge entre les plaques Ibèrica i Euroasiàtica; a més no s’ha d’oblidar que entre finals del segle XIV i mitjans del segle XV a Catalunya, i en especial les comarques gironines, vam patir una autèntica crisi sísmica, els efectes de la qual encara són visibles en alguns edificis medievals. Sobre aquest tema és interessant consultar una ressenya publidada al Bloc de Camp.

Campanar de Sant Martí del Canigó escapçat 

per causa del "terratrèmol de la Candelera" al segle XV

Quan parlem de fets ocorreguts a l’Edat Mitjana, a escala humana poden semblar molt llunyans, però quan es tracta de fenòmens naturals hem de pensar en temps geològic, llavors resulta que aquests fets van ocórrer... ara mateix!!! Per això a Catalunya, d’un temps ençà, s’està posant fil a l’agulla en aquest sentit perquè el ric sísmic no és zero.

Entre els anys 1906 i 1907 la Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona va posar en marxa, a l’Observatori Fabra de Collserola, una sèrie de sismògrafs mecànics, els quals van haver de ser substituïts l’any 1914, malmesos per la humitat del lloc, per altres sismògrafs que han estat funcionant fins a l’actualitat.

L'Observatori Fabra de Collserola (fabra.cat)

Sismògraf mecànic de l'Observatori Fabra (fabra.cat)

Des del 1978 diverses institucions es van anar coordinant per a dur a terme la recerca a Catalunya en aquest camp, i tota aquella tasca va desembocar en la creació, l’any 1982, del Laboratori d’Estudis Geofísics Eduard Fontseré (LEGEF) impulsat per l’Institut d’Estudis Catalans. Poc després, al 1983, es va posar en marxa la xarxa sísmica de l’Observatori de l’Ebre perquè molt a prop hi ha les centrals nuclears de Vandellós i d’Ascó. Aquesta mateixa institució va instal·lar, l’any 1988, una estació sísmica a l’interior del Túnel del Cadí.

L’any 1985 l’Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya va iniciar la instal·lació d’una autèntica xarxa sísmica a Catalunya amb la posada en marxa d’una sèrie d’estacions de camp, preparades per transmetre dades en temps real per al seu enregistrament i anàlisi i així millorar el coneixement de la sismicitat del territori català. A l’actualitat ja són 18 les estacions que operen amb les tecnologíes més avançades. Però... què és una estació sísmica? Per a explicar-ho l’ICGC va editar un llibret on s’exposen els trets bàsics relacionats amb la sismicitat, les mesures constructives i l’evaluació del risc, tot explicat de manera molt didàctica i dirigida a estudiants, docents i públic en general que vulgui conèixer els conceptes del fenomen sísmic i la seva incidència. Si us el voleu descarregar, cliqueu aquí.

Bàsicament una estació sísmica es un espai a l’aire lliure, tancat per una reixa metal·lica, on hi ha una caseta que alberga l’instrumental (el sismòmetre i en alguns casos també un acceleròmetre), un pilar geodèsic i una antena parabòlica per transmetre les dades via satèl·lit. També hi sol haver un pou sísmic amb una caixa d’acer en el seu interior on es localitza el sensor sísmic. Però no totes les estacions responen a aquest model ja que també poden haver estacions sísmiques submarines, en edificis públics o a l’interior de túnels.

Estació sísmica de Palau-saverdera

 amb els diferents elements que la componen

Sismòmetre de l'estació de la Vall d'Aran

Interior del pou sísmic de l'estació de Soriguera

on s'observa el sensor sísmic dins d'una caixa metàl·lica

Un acceleròmetre i les seves dimensions

Sismòmetres i acceleròmetres són instruments sensibles que enregistren el pas de les ones sísmiques. Amb les dades obtingudes es pot calcular la magnitud de la sacsejada, això és l’energia alliberada: és l’escala de Richter i les seves variants.

Un altre aspecte dels terratrèmols és la intensitat la qual s’evalua segons la percepció de la població afectada i pels danys causats als edificis i al terreny. Un mateix terratrèmol pot tenir diferents valors d’intensitat depenent de la topografia, de la distància al focus sísmic i dels diferents tipus de materials que travessen les ones: és l’escala de Mercalli i les seves variants. A tot això s’han d’afegir els efectes indirectes com poden ser inundacions, incendis, contaminació dels aqüífers, liqüefacció del terreny, esllavissades o tsunamis, efectes que de vegades són més destructors que el propi terratrèmol.

Una estació sísmica ha de complir una sèrie de requisits com són una bona ubicació i unes infraestructures robustes per tal de minimitzar al màxim el soroll ambiental. Quan es produeix un sisme, automàticament es calcula l’hipocentre i la magnitud i si aquesta supera uns límits immediatament es genera un missatge d’alerta als responsables de Protecció Civil que posaran, si cal, el Pla SISMICAT.

Algunes estacions també estan equipades amb acceleròmetres, aparells capaços d’enregistrar els moviments intensos i així poder estudiar, entre altres aspectes, els efectes d’amplificació de les ones sísmiques en terrenys poc compactats on un sisme de poca magnitud podria tenir, però, una gran intensitat i una major durada. Aquest fenomen d’amplificació se’l coneix com efecte local.

Per poder entendre aquest concepte d’amplificació, en el llibret es posa com exemple l’estació símica de Llívia (a la comarca de la Cerdanya), situada al capdamunt del Serrat de Baladret, sobre el poblet de Cereja, a una alçada de 1413 metres. Aquesta estació té el nom de Llívia 1 i està emplaçada damunt el sòcol paleozoic format per unes ritmites metamòrfiques del Camboordovicià. L’estació consta d’una caseta instrumental (amb un sismòmotre i un acceleròmetre en el seu interior), un pou sísmic, un pilar geodèsic, un parallamps i una antena VSAT (Very Small Aperture Terminal).

Vista de l'estació Llívia 1 al Serrat del Baladret

Detall del pou sísmic

Aspecte de les ritmites cambroordovicianes 

sobre les quals està emplaçada l'estació Llívia 1

L’estació Llívia 1 es complementa amb l’estació Llívia 2 situada als afores de la població i a l’interior del pavelló municipal d’esports Fòrum de Llívia (1190 m). Aquesta estació es troba damunt els sediments recents (Holocè) dipositats pel riu Segre el qual excava el seu llit al llarg de la fossa de la Cerdanya reomplerta de materals detrítics del Neogen.

Poliesportiu municipal, Fòrum de Llívia,

 a l'interior del qual es troba l'estació Llívia 2

Aquestes estacions van registrar les diferències de comportament entre les ones sísmiques, en roca i en sòl, del terratrèmol ocorregut el 21 de setembre de 2004 amb epicentre al nord del Ripollès. Aquest sisme va tenir una magnitud de 4 graus i una intensitat màxima de V-VI registrada a Queralbs, on la sacsejada va provocar alguns danys de poca consideració, però l’ensurt de la població va ser majúscul.

També s’ha de dir que aquestes estacions van ser l’escenari, l’any 2009, d’un estudi realitzat per Guillem Domènech i Suriñach (de la UPC) sobre l’efecte local que poden tenir els sismes en terrenys poc consolidats, i això ha de servir per una major conscienciació i un compliment de les normes de construcció sismoresistent en aquestes zones més vulnerables on solen asseure’s pobles i ciutats. Esperem, però, que els terratrèmols a Catalunya sempre es quedin en això: un ensurt monumental.

Inge Lehmann (favload.com)

Per acabar podem dir que les ones sísmiques no són del tot negatives, i que gràcies a elles s’ha pogut estudiar l’interior de la Terra i descobrir les seves diferents capes: escorça, mantell i nucli. Precisament el passat dimecres 13 de maig es complien els 127 anys del naixement d’Inge Lehmann (1888-1993), sismòloga danesa qui, al 1936, va argumentar que el nucli de la Terra està format per una esfera interna sòlida (nucli intern) embolcallada per una altra esfera líquida (nucli extern). A la separació entre ambdos nuclis se l’anomena discontinuïtat de Lehmann en honor seu.