Los nuevos mapas de peligrosidad sísmica de España cuantifican los factores de incertidumbre

lunes, abril 11, 2016 Más Noticias 0 Comments

El cálculo de la peligrosidad sísmica requiere el empleo de datos y modelos, esencialmente sísmicos y geológicos, que conllevan altas incertidumbres. Investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del Instituto Geográfico Nacional (IGN) han cuantificado estas incertidumbres, lo que permite obtener los intervalos de confianza en los que están comprendidos los resultados finales, algo esencial para la toma de decisiones sobre los umbrales de seguridad en el diseño sismorresistente de edificios y estructuras singulares.

Cuando ocurre un terremoto surgen, de manera recurrente, las mismas preguntas: ¿se podría haber predicho?, ¿podrían haberse evitado las pérdidas? La respuesta a la primera cuestión es negativa. Hoy por hoy, no se puede predecir la ocurrencia de un terremoto; entendiendo por predicción la determinación de su magnitud, localización y momento de ocurrencia en un margen corto de tiempo (días). La respuesta a la segunda pregunta es positiva. Se pueden reducir las pérdidas evitando la exposición de personas y bienes en zonas de elevada peligrosidad, así como reduciendo la vulnerabilidad de estructuras y de las comunidades.

La planificación ante el riesgo sísmico y el diseño sismorresistente de estructuras son las principales medidas preventivas que pueden adoptarse ante el fenómeno sísmico. De hecho, en países desarrollados como España, estas medidas están reguladas legalmente a través de la Directriz Básica de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico y de la Norma de Construcción Sismorresistente. En ambas es clave conocer la peligrosidad sísmica y, de hecho, ambos textos legales contienen mapas de peligrosidad sísmica.

El avance científico y las lecciones que se aprenden tras la ocurrencia de un nuevo sismo hacen necesario renovar estos mapas de peligrosidad y actualizar las normativas. En este contexto, el IGN y el Grupo de Investigación de Ingeniería Sísmica (GIIS) de la UPM han desarrollado un proyecto para la actualización de los mapas de peligrosidad sísmica de España que ha sido supervisado por una comisión de seguimiento formada por diversos especialistas del país. Los mapas resultantes han reunido el consenso de la comunidad científica y serán considerados por la comisión de la norma sismorresistente para su revisión y renovación.

Los nuevos mapas de peligrosidad presentan valores de aceleración del terreno para distintos niveles de probabilidad y periodos de exposición, relacionados con la vida útil de las estructuras a diseñar. Estos mapas suponen un avance significativo respecto a los mapas precedentes en varios aspectos. Entre otros, cabe destacar la cuantificación de las incertidumbres asociadas. Esto permitirá canalizar investigaciones futuras hacia un mejor conocimiento de los modelos que sustentan el cálculo de la peligrosidad a fin de reducir dichas incertidumbres sobre los resultados, es decir, sobre el movimiento sísmico esperado.

Varios son los factores cuya incertidumbre se ha cuantificado y se ha integrado en los cálculos de peligrosidad, distinguiendo su carácter aleatorio o epistemológico. La primera está relacionada con la falta de conocimiento sobre el modelo real que rige el fenómeno físico. Dicha incertidumbre se ha tratado componiendo un árbol lógico con opciones alternativas de modelos, y ponderando cada opción por juicio de expertos, asignando pesos por consenso entre los investigadores del proyecto. Los modelos de zonas sismogenéticas y los modelos de movimiento fuerte que indican cómo se atenúa el movimiento en el trayecto fuente-emplazamiento son ejemplos de factores de incertidumbre epistemológica.

La incertidumbre aleatoria se asocia a la variabilidad intrínseca de los procesos físicos analizados, que se traduce en la dispersión de datos respecto a un determinado modelo. Esta incertidumbre se ha cuantificado a través de funciones de probabilidad. Los factores donde esta incertidumbre cobra mayor relevancia son: el valor y la escala de magnitud de cada terremoto; su impacto en los modelos de recurrencia de las fuentes y en la completitud del catálogo de eventos principales; la intensidad máxima esperada en cada zona; y, por último, la variabilidad de la aceleración del suelo para unas condiciones de magnitud y distancia dadas.

Como resultado de la integración y cuantificación de los dos tipos de incertidumbre señalados, se obtienen unos mapas de distintos parámetros de movimiento con mayor incertidumbre final en las zonas de baja sismicidad, donde la menor cantidad de datos dificulta la calibración de modelos. Estas zonas se localizan fundamentalmente en la parte central de la península ibérica.