Escala sismológica de Richter
| Nombre | Escala sismológica de Richter |
|---|---|
| Otros nombres | Escala de magnitud local (ML) |
| Tipo | Escala logarítmica |
| Magnitudes habituales | 2,0 a 6,9 |
| Desarrollada por | Charles Francis Richter, con colaboración de Beno Gutenberg |
| Año de introducción | 1935 |
| Institución | Instituto de Tecnología de California |
| Uso actual | Referencia divulgativa; los sismos destructivos se miden hoy con la escala de magnitud de momento |
1. Resumen[editar]
La escala sismológica de Richter, también conocida como escala de magnitud local (ML), es una escala logarítmica que asigna un número para cuantificar la energía que libera un terremoto. Recibe su nombre en honor del sismólogo estadounidense Charles Francis Richter.
La escala se concibió en California para medir sismos locales de magnitud moderada. En su formulación original, la escala de Richter se emplea para determinar la magnitud de temblores situados entre 2,0 y 6,9, con profundidades de 0 a 400 kilómetros. La medición parte de la amplitud de las ondas registradas en un sismograma y de la separación temporal entre la llegada de las ondas primarias y secundarias.
Pese a que los medios de comunicación siguen hablando con frecuencia de «escala de Richter», en la práctica sismológica los sismos grandes se miden desde 1978 con la escala sismológica de magnitud de momento, que discrimina mejor en los valores extremos. Por ello, numerosos especialistas consideran incorrecto referirse a un sismo de magnitud superior a 7,0 como si hubiera sido medido «en la escala de Richter».[1]
2. Contexto y desarrollo[editar]
La escala fue desarrollada por Charles Francis Richter en 1935, con la colaboración de Beno Gutenberg. Ambos eran investigadores del Instituto de Tecnología de California y trabajaban con los abundantes registros sísmicos del sur de California.[2]
El propósito original de la escala era separar el gran número de terremotos pequeños, que constituían el trasfondo sísmico cotidiano de California, de los terremotos mayores que ocurrían con menor frecuencia. La escala se diseñó para estudiar únicamente los sismos ocurridos dentro de un área particular del sur de California y cuyos sismogramas hubieran sido recogidos por un tipo específico de sismómetro: el de torsión Wood-Anderson.[3]
Richter reportó inicialmente valores con una precisión de un cuarto de unidad; más tarde pasó a utilizar números decimales.
3. Funcionamiento técnico[editar]
La magnitud definida por Richter se expresa mediante la fórmula:
M = log₁₀ A + 3 log₁₀ (8 Δt) − 2.92 = log₁₀ (A · Δt³ / 1.62)
donde:
- A es la amplitud de las ondas en micrómetros, tomada directamente en el sismograma.
- Δt es el tiempo, en segundos, transcurrido desde el inicio de las ondas P (primarias) hasta el inicio de las ondas S (secundarias).
- M es la magnitud calculada: un número comparable entre terremotos que liberan la misma cantidad de energía.
La escala emplea logaritmos para reflejar la energía que se desprende en un terremoto. Al incorporar el logaritmo, los valores asignados a cada nivel aumentan de forma logarítmica y no lineal. Richter tomó la idea del uso de logaritmos de la escala de magnitud estelar, utilizada en astronomía para describir el brillo de las estrellas y de otros objetos celestes.[4]
Richter escogió de manera arbitraria un temblor de magnitud 0 para describir un terremoto que produciría un desplazamiento horizontal máximo de 1 μm en un sismograma trazado por un sismómetro de torsión Wood-Anderson localizado a 100 km de distancia del epicentro. La decisión buscaba prevenir la asignación de magnitudes negativas. Con todo, la escala de Richter no tiene límite máximo ni mínimo; los sismógrafos modernos, más sensibles, detectan comúnmente movimientos con magnitudes negativas.[5]
4. Limitaciones y escalas sucesoras[editar]
La escala original tiene limitaciones importantes. Debido a las características del sismómetro de torsión Wood-Anderson, la magnitud local ML no puede calcularse con fiabilidad para temblores mayores de 6,8. Por ello, varios investigadores propusieron extensiones para magnitudes superiores, de las cuales las más difundidas fueron la magnitud de ondas superficiales (MS) y la magnitud de ondas de cuerpo (mb).
El mayor problema de la magnitud local radica en que es difícil relacionarla con las características físicas del origen del terremoto. Además, existe un efecto de saturación para magnitudes cercanas a 8,3–8,5, producido por la ley de Gutenberg-Richter de escalamiento del espectro sísmico; en ese umbral, los métodos tradicionales de magnitud producen estimaciones similares para terremotos que claramente poseen intensidades distintas.[6]
A inicios del siglo XXI, la mayoría de los sismólogos consideraba obsoletas las escalas de magnitud tradicionales. En 1979, los sismólogos Thomas C. Hanks y Hiroo Kanamori, también del Instituto de Tecnología de California, propusieron la escala sismológica de magnitud de momento (MW). Esa escala expresa el momento sísmico en términos vinculados a los parámetros físicos del sismo, como la dimensión de la ruptura sísmica y la energía liberada por el terremoto.
5. Efectos según la magnitud[editar]
La mayor liberación de energía que ha podido ser medida instrumentalmente ocurrió durante el terremoto de Valdivia (Chile), el 22 de mayo de 1960, con una magnitud de momento (MW) de 9,5.
La siguiente tabla describe los efectos típicos de los sismos según su magnitud, cerca del epicentro. Los valores son estimados y deben tomarse con extrema precaución: la intensidad y los efectos en la superficie no dependen solo de la magnitud, sino también de la distancia al epicentro, la profundidad y las condiciones geológicas locales.[7]
| Magnitud | Clasificación | Efectos típicos | Frecuencia aproximada |
|---|---|---|---|
| < 2,0 | Micro | No perceptible. | Alrededor de 8 000 por día. |
| 2,0–2,9 | Menor | Generalmente no perceptible. | Alrededor de 1 000 por día. |
| 3,0–3,9 | Perceptible a menudo, pero rara vez provoca daños. | 49 000 por año. | |
| 4,0–4,9 | Ligero | Movimiento de objetos en las habitaciones, con ruido. Sismo significativo, pero con daño poco probable. | 6 200 por año. |
| 5,0–5,9 | Moderado | Puede causar daños mayores en edificaciones débiles o mal construidas. En edificaciones bien diseñadas los daños son leves. | 800 por año. |
| 6,0–6,9 | Fuerte | Puede llegar a destruir áreas pobladas, hasta unos 160 kilómetros a la redonda. | 120 por año. |
| 7,0–7,9 | Mayor | Puede causar serios daños en extensas zonas. | 18 por año. |
| 8,0–8,9 | Catastrófico | Puede causar graves daños en zonas de varios cientos de kilómetros. | 1–3 por año. |
| 9,0–9,9 | Devastador en zonas de varios miles de kilómetros. | 1–2 en 20 años. | |
| 10,0+ | Apocalíptico | Nunca registrado. | Nunca ha ocurrido en la historia registrada desde que se dispone de instrumentos. |
6. Magnitud y energía liberada[editar]
Cada aumento de un entero en la magnitud corresponde, aproximadamente, a una multiplicación por 32 de la energía liberada. La siguiente tabla muestra equivalencias en energía TNT, desde microsismos imperceptibles hasta el terremoto instrumental más grande de la historia. La lista se despliega con fines de referencia; los valores de magnitudes altas son estimaciones y dependen del modelo de conversión empleado.
[ Desplegar / Plegar la tabla de energía liberada ]
| Magnitud Richter (ML o MS) | Magnitud de momento (MW) | Equivalencia de energía TNT | Referencia |
|---|---|---|---|
| –1,5 | 1 g | Rotura de una roca en una mesa de laboratorio. | |
| 1,0 | 170 g | Pequeña explosión en un sitio de construcción. | |
| 2,0 | 6 kg | Explosión de un tanque de gas butano. | |
| 3,0 | 181 kg | Explosión de una planta de gas. | |
| 4,0 | 6 t | Bomba atómica de baja potencia. | |
| 5,0 | 199 t | Terremotos moderados de referencia, como el de Albolote de 1956 (España). | |
| 6,0 | 1 270 t | Terremoto de Double Spring Flat de 1994 (Nevada, Estados Unidos) y sismos fuertes de referencia. | |
| 6,5 | 31 550 t | Terremoto de Northridge de 1994 (California, Estados Unidos); terremotos fuertes de México y Chile. | |
| 7,0 | 199 000 t | Sismos mayores: Cariaco 1997 (Venezuela), Mar Egeo 2020. | |
| 7,7 | 997 000 t | Terremoto de Limón 1991 (Costa Rica y Panamá); Tocopilla 2007 (Chile); Michoacán 2022 (México). | |
| 8,0 | 10 120 000 t | Terremoto peruano de 2007 (Pisco, Perú); Algarrobo 1985 (Chile). | |
| 8,1 | 16 460 000 t | Terremoto de México de 1985 (Michoacán). | |
| 8,3 | 50 190 000 t | Terremoto de Guatemala de 1942. | |
| 8,5 | 119 500 000 t | Terremoto del sur del Perú de 2001 (Arequipa); terremoto de Valdivia de 1575 (Chile). | |
| 8,7 | 171 000 000 t | Terremoto de Valparaíso de 1730 (Chile); terremoto de Lisboa de 1755 (Portugal). | |
| 8,8 | 210 000 000 t | Terremoto de Cobquecura de 2010 (Chile); terremoto de Ecuador y Colombia de 1906. | |
| 9,0 | 240 000 000 t | Terremoto de Japón de 2011; terremoto de Arica de 1868 (Chile); terremoto de Lima de 1746 (Perú). | |
| 9,1 | 260 000 000 t | Terremoto del océano Índico de 2004 (Sumatra, Indonesia). | |
| 9,5 | 290 000 000 t | Terremoto de Valdivia de 1960 (Chile): el más poderoso registrado desde la invención del sismógrafo. | |
| 10,0 | 630 000 000 t | Estimado para el choque de un meteorito rocoso de 2 km de diámetro que impacte a 25 km/s. | |
| 12,0 | 10¹² t | Fractura de la Tierra por el centro; energía solar recibida diariamente en la Tierra. | |
| 13,0 | 10⁸ megatones | Impacto en la península de Yucatán que causó el cráter de Chicxulub. | |
| 25,0 | 1,2 cuatrillones de bombas atómicas de Hiroshima | Impacto de Theia hace 4 530 millones de años. | |
| 32,0 | 1,5×10⁴³ t | Estallido de rayos gamma de la magnetar SGR 1806-20, registrado el 27 de diciembre de 2004. |
7. Uso en los medios de comunicación[editar]
En los medios de comunicación de España e Iberoamérica es corriente combinar los términos propios de la medida de magnitud (energía) e intensidad (efectos), e incluso confundir ambos conceptos. Es común oír que «el terremoto fue de 3,7 grados», empleando el término grado para expresar la magnitud, cuando esa unidad es propia de la escala de intensidades de Mercalli, en la que no existen valores decimales.[8]
Otra formulación frecuente, «una magnitud de 3,7 grados», es igualmente confusa: equivale a decir que «el corredor de maratón recorrió una distancia de 2 horas y 15 minutos». La expresión recomendada es decir que «el terremoto tuvo una magnitud de 3,7» o que alcanzó 3,7 en la escala de Richter, aunque esta segunda forma no es del todo precisa, pues los sismos modernos se miden desde hace décadas con la escala de magnitud de momento.
8. La escala de Richter en el mundo hispanohablante[editar]
En los países hispanohablantes de América, la expresión «escala de Richter» sigue siendo parte del vocabulario cotidiano ante los movimientos sísmicos. Ello se debe, principalmente, a que muchos de esos países se ubican en zonas sísmicamente activas, como el Cinturón de Fuego del Pacífico.
Chile es el país hispanohablante con mayor presencia en la historia sísmica instrumental: el terremoto de Valdivia de 1960, con magnitud de momento 9,5, es el más poderoso registrado hasta ahora. Otros sismos chilenos mencionados con frecuencia en la literatura científica —como el terremoto de Algarrobo de 1985 (MW 8,0), el de Cobquecura de 2010 (MW 8,8) o el de Coquimbo de 2015 (MW 8,4)— se miden con la escala de momento, aunque la prensa a menudo los resume como «terremotos de más de 8 en la escala de Richter».
México también posee una alta sismicidad y una fuerte memoria sísmica asociada al terremoto de México de 1985, de magnitud de momento 8,1, y al terremoto de Puebla de 2017, de 7,1. En ambos casos, la magnitud de momento es la medida técnica de referencia, pero la etiqueta «Richter» sigue funcionando como sinónimo popular de magnitud sísmica.
En Perú, Colombia, Ecuador, Guatemala, Argentina y otros países de la región, los organismos sismológicos nacionales reportan actualmente magnitudes de momento o magnitudes locales calibradas según el contexto, mientras los medios de comunicación mantienen la referencia a Richter para el público general.[9]
9. Véase también y referencias[editar]
Entre los conceptos relacionados se encuentran el terremoto, la escala sismológica de Mercalli, la escala sismológica de magnitud de momento, la ley de Gutenberg-Richter, la escala Medvédev-Sponheuer-Kárník y la escala macrosísmica europea (EMS-98). Para consultar catálogos y monitoreo sísmico en tiempo real se utilizan los servicios del Servicio Geológico de los Estados Unidos y de las redes sismológicas de cada país hispanohablante.
La escala de Richter representa un punto de inflexión en la sismología: convirtió la energía de un terremoto en un número comparable, sentando las bases para los métodos modernos de medición. Aunque hoy ha sido superada por la escala de magnitud de momento en los sismos grandes, su nombre permanece como el más reconocido por el público hispanohablante al hablar de la fuerza de un temblor.
La confusión persiste en parte porque, para temblores de magnitud inferior a 7,0, los valores de la magnitud de momento y los de Richter suelen coincidir. Así, la expresión «escala de Richter» funciona como sinécdoque divulgativa, aunque sea técnicamente imprecisa en los sismos mayores. ↩︎
Aunque Gutenberg participó en la gestación del método, la escala tomó el apellido de Richter. El propio Richter lo describió como una colaboración estrecha entre ambos en los años treinta. ↩︎
El sismómetro de torsión Wood-Anderson fue un instrumento estándar en el sur de California en esa época. Su respuesta limitada condicionó el rango válido de la magnitud local original. ↩︎
En astronomía, una diferencia de 5 magnitudes equivale a un factor de 100 en brillo. Esa lógica de intervalos logarítmicos fue trasladada por Richter a la diferencia de amplitudes sísmicas. ↩︎
Una magnitud negativa no implica energía negativa, sino simplemente que el movimiento registrado es tan pequeño que queda por debajo del temblor de referencia que Richter tomó como cero. ↩︎
La saturación ocurre porque, a partir de cierto tamaño de ruptura, la amplitud registrada deja de crecer en la misma proporción que la energía realmente liberada. La magnitud de momento evita ese techo al basarse en el desplazamiento físico de la falla. ↩︎
La clasificación y las frecuencias proceden de estimaciones del Servicio Geológico de los Estados Unidos, que advierte que son promedios y no deben leerse como reglas absolutas. ↩︎
La escala de Mercalli cuantifica la intensidad de un sismo a partir de los efectos observados y se expresa en números romanos, no decimales. No debe confundirse con la magnitud, que cuantifica energía liberada. ↩︎
La persistencia de «Richter» en la comunicación pública no es exclusiva del español: ocurre también en inglés y en otras lenguas. En español, el término «grados Richter» es la variante coloquial más extendida, aunque técnicamente sea imprecisa. ↩︎