En un nuevo estudio, la comprensión convencional de la licuefacción (derretimiento) del suelo está siendo desafiada, cambiando significativamente la comprensión de la deformación del suelo relacionada con los terremotos.
La licuefacción del suelo, un fenómeno destructivo que ocurre durante los terremotos, se ha asociado tradicionalmente con condiciones sin drenaje cerca del epicentro del terremoto. Sin embargo, una nueva investigación realizada por el Dr. Shahar Ben-Zeev, del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Universidad Hebrea de Jerusalem y la Universidad de Estrasburgo ha revelado un descubrimiento notable: la licuefacción puede ocurrir en condiciones de drenaje incluso a niveles de densidad de energía sísmica notablemente bajos.
Esta investigación ofrece una explicación completa para los eventos de licuefacción de campo lejano de terremotos que han desconcertado a los científicos durante mucho tiempo.
La licuefacción del suelo es un peligro natural que ocurre comúnmente durante los terremotos y es uno de los fenómenos más catastróficos. Durante y después de la licuefacción, los edificios e infraestructuras se hunden, flotan e inclinan, el suelo puede extenderse y agrietarse, asentarse o iniciar un deslizamiento de tierra. El daño por licuefacción a menudo conduce a extensas bajas humanas, destrucción de líneas de vida y pérdidas económicas que pueden resultar en el abandono completo de áreas anteriormente habitadas, lo que representa un desafío significativo para la resiliencia de la comunidad.
Tradicionalmente, la licuefacción se ha entendido como un proceso predominantemente no drenado que ocurre en condiciones de alta densidad de energía. Esta visión convencional dejó muchos eventos de licuefacción sísmica sin explicación, particularmente aquellos que ocurren lejos del epicentro del terremoto, donde la densidad de energía es significativamente menor.
El Dr. Shahar Ben-Zeev, guiado por la Prof. Einat Aharonov de la Universidad Hebrea de Jerusalem, el Prof. Renaud Toussaint de la Universidad de Estrasburgo y el Prof. Liran Goren de la Universidad Ben Gurion, realizó esta investigación, desafiando la sabiduría convencional.
Sus hallazgos demuestran que la licuefacción puede ocurrir en condiciones de drenaje, incluso a bajos niveles de densidad de energía sísmica. La agitación sísmica, en condiciones de drenaje, facilita el flujo de fluido intersticial dentro del suelo, lo que lleva al desarrollo de gradientes de presión de poros excesivos y la posterior pérdida de resistencia del suelo. La licuefacción drenada ocurre rápidamente y está influenciada por la tasa de inyección de energía sísmica.
Estos hallazgos tienen implicaciones importantes para nuestra comprensión de la licuefacción del suelo. Al considerar la licuefacción del suelo bajo un espectro de condiciones de drenaje, ahora podemos evaluar con mayor precisión sus peligros potenciales y asociados.
Esta investigación abre nuevas puertas para la ingeniería sísmica y la preparación, ayudando en la mitigación de los riesgos asociados con la licuefacción del suelo en regiones vulnerables a la actividad sísmica.
Lo que distingue a este estudio es su combinación única de trabajo teórico, simulaciones numéricas y validación experimental.
Además, en una era marcada por un aumento continuo en la construcción de tierras recuperadas e islas artificiales, ambas altamente susceptibles a la licuefacción del suelo, esta investigación se vuelve aún más pertinente.
Como la mayoría de los terremotos pasados ocurrieron antes de la era instrumental moderna, los sismólogos dependen en gran medida de la interpretación de las características geológicas para compilar catálogos completos de terremotos.
Este estudio innovador cambia fundamentalmente nuestra comprensión de las condiciones que pueden haber causado características geológicas relacionadas con la licuefacción, por lo tanto, requiere revisar la magnitud estimada del terremoto calculada por métodos estándar.
El trabajo del Dr. Shahar Ben-Zeev contribuye significativamente a nuestra comprensión de la licuefacción del suelo inducida por terremotos y enfatiza la necesidad de reevaluar las evaluaciones del potencial de licuefacción. Esta investigación ofrece información invaluable para abordar una de las consecuencias más destructivas de los terremotos, brindando esperanza para una mayor resiliencia en áreas propensas a terremotos.
En resumen, comprender la licuefacción del suelo es crucial, ya que afecta directamente la seguridad pública, la resiliencia de la infraestructura, los recursos hídricos y la capacidad de gestionar y mitigar las consecuencias de los terremotos en regiones susceptibles. Esta investigación avanza sustancialmente nuestra comprensión, ofreciendo información vital para la seguridad sísmica y la preparación para desastres.
El estudio, titulado “Drainage explains soil liquefaction beyond the earthquake near-field”, fue publicado en Nature Communications.
