Física Del Tsunami

ONDAS SUPERFICIALES EN EL AGUA
LA FÍSICA DEL TSUNAMI
Reinaldo Welti
Departamento de Física y Química —FCEIA—Universidad de Rosario
Avenida Pellegrini 250, (2000) Rosario, Argentina
E-mail: welti@fceia.unr.edu.ar
Resumen. El tsunami que azotó recientemente a las zonas costeras del océano Índico suscitó un gran interés por comprender cuál es el mecanismo que lo produce. El mar estápermanentemente agitado por ondas generadas por el viento, que solo perturban la zona próxima a su superficie. Existen otras ondas que ponen en movimiento todo la columna de agua, desde el fondo del océano hasta la superficie. Estas ondas, llamadas tsunamis son generadas por grandes terremotos y su energía es incomparablemente mayor. Cuando la profundidad del agua disminuye, cerca de la costa, la velocidadde estas ondas se reduce y la ola puede alcanzar una gran altura. En este artículo se presentan algunos principios básicos que permiten entender la propagación de los tsunami a partir de la comprensión de las ondas superficiales en un fluido.
Palabras claves: tsunami, ondas superficiales, terremotos, física de fluidos.
Introducción. El 26 de diciembre de 2004, se produjo un terremoto de magnitud9 en la escala Richter, con epicentro bajo el Océano Índico a 30 km de profundidad y a 160 km de la costa oeste de Sumatra (Indonesia). Empezó a las 7.59 hora local y duró tres minutos. El terremoto produjo un violento desplazamiento vertical de una gran masa de agua originando un maremoto, también conocido como tsunami. Las olas, de solo medio metro de altura en el interior del océano, setransformaron en olas gigantescas de 10 m de altura cuando llegaron a las regiones costeras de Indonesia, Sri Lanka, India, Tailandia, Maldivas y Malasia provocando 300.000 víctimas mortales y cuantiosos daños materiales.
La energía destructora de un tsunami no está acumulada en su altura, sino en la cantidad de agua que pone en movimiento. Una ola común, que se produce en alta mar, por efecto delviento, puede tener una longitud de onda de 100 m, una velocidad de propagación de 10 m/s, una altura de 10 m, y poner en movimiento una capa de agua de 50 m de profundidad. En alta mar un tsunami puede tener una longitud de onda de 100 km, una velocidad de propagación de 200 m/s (∼700 Km/h) y poner en movimiento un capa de agua que se extiende desde el fondo del océano hasta su superficie. A medidaque se acerca a la costa, el tsunami va reduciendo su velocidad, su longitud de onda se acorta y su altura puede alcanzar hasta 30 m. La ola común se rompe apenas llega a la costa y después de algunos segundos llega otra y así continúa. El tsunami es como un muralla de agua de gran elevación que puede penetrar varios kilómetros playa adentro.
Una onda tiene crestas y valles, y lo primero en llegara la costa puede ser un valle. Eso quiere decir que la gran ola, que se está formando allí atrás, chupa el agua que está delante de ella, y, por tanto, el mar retrocede de las playas. El retroceso puede llegar a medio kilómetro en sólo diez minutos, y suele suscitar una fatal curiosidad entre los observadores costeros. Pero es la señal de que un tsunami se acerca. Este fenómeno fue bieninterpretado por Tilly Smith (Sampedro, 2005), una niña británica de 10 años que salvó la vida de un centenar de turistas en la playa de Pluket, en Tailandia. Lo había estudiado en la escuela unas semanas antes. "¡Viene una ola gigante!", gritó. Nadie sabe por qué los turistas hicieron caso de la alarma de la niña, pero esa credulidad les salvó la vida, porque les dio tiempo para huir antes de que llegarala gran ola. Esta playa fue una de las pocas de la isla de Phuket en la que no se registraron víctimas.
Lo que Tilly había aprendido en clase es un fenómeno que ha sido observado en tsunamis anteriores, y su asombrosa actuación demuestra lo mucho que se podría haber evitado, no ya con sofisticados detectores ni costosas redes de alarma, sino tan sólo con un conocimiento básico de la física de...