Concepción, 04 nov (elmundo.cr) – En el 2010, Chile se preparaba para conmemorar el año del bicentenario, pero la madrugada del 27 de febrero marcó su historia con un trágico episodio.
Esa noche, a las 3:34 am, un sismo de 8.8 grados en la escala de Richter y posteriormente un maremoto, azotaron la región del centro-sur de Chile, afectando gravemente a las ciudades en el Bío Bío, en el Maule y hasta en el archipiélago de Juan Fernández.
En total, murieron 521 personas y otras 56 fueron declaradas como desaparecidas, siendo uno de los momentos más dolorosos de la catástrofe el tsunami que tomó desprevenida a la región.
Esta tragedia hizo que el país cambiara la forma de prepararse ante futuros eventos como este. Más de 16 años después, el Estado ha modificado sus políticas de prevención y otros actores se han sumado con iniciativas que ayudan a mejorar la preparación institucional.
Este es el caso de la Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC), quien, desde la Región del Bío Bío, hoy se destaca a nivel internacional como un importante centro de innovación para la investigación en preparación ante terremotos y tsunamis.
Un simulador sísmico único en Chile
En el Laboratorio de Ingeniería Estructural de esta universidad, se encuentra hoy el simulador sísmico más grande de Chile, el cual consta de una mesa vibratoria de tres metros y medio de ancho y cuatro metros de largo. Este equipo, en escala 1 a 1, fue construido durante dos años siendo inaugurado en el 2020.
Nelson Maureira, académico de la UCSC, nos recibe en el laboratorio para explicarnos en qué consiste esta mesa y qué es lo que la hace tan importante para la investigación en prevención de desastres.
“Con este equipo, podemos simular una componente del terremoto del Maule 2010. Este es un diseño original de nosotros, es la única de este tamaño y de esta capacidad en Chile”.
Según refiere el investigador, el tipo de motor que utiliza y su manejo por computadora, permite controlar y medir con extrema precisión el movimiento.
“Podemos reproducir cualquier componente sísmica real, alcanzando las velocidades que se llegan en los terremotos y las aceleraciones también que se alcanzan en los terremotos. Como ejemplo, el terremoto de 2010 tuvo aceleraciones máximas del orden de 0.5 G, o sea, la mitad de la aceleración de gravedad. Acá hemos podido reproducir aceleraciones de hasta 75% de la aceleración de gravedad. Las velocidades de los terremotos chilenos son del orden de 500 milímetros por segundo. Aquí hemos podido reproducir alrededor de 600 milímetros por segundo de velocidad”.
El equipo es fundamental para estudiar el comportamiento de los materiales y estructuras ante los movimientos sísmicos. En el momento que nos realiza la presentación, se estaba estudiando el comportamiento de un tipo específico de estructura para el almacenamiento de productos en bodegas.
Maureira nos cuenta con orgullo que esta mesa es una invención de chilena, donde él figura como inventor principal y en su desarrollo contó con la colaboración de estudiantes y académicos de otras universidades. Actualmente su invento ya tiene concesión de patentes en Chile, Estados Unidos y Japón.
Pero la investigación no llega hasta aquí, pues actualmente, la UCSC recibió la adjudicación de fondos de FONDEQUIP para ejecutar un proyecto de construir una nueva mesa vibratoria, la que será la más grande de Latinoamérica.
“Vamos en asociación con varias universidades más. Nosotros somos la beneficiaria, es decir, la plata llega a la universidad y nosotros ejecutamos el proyecto. La finalidad de este proyecto es diseño y construcción de un simulador sísmico de 6 por 6 metros de superficie de trabajo con dos grados de libertad, es decir, con posibilidad de moverse simultáneamente en dos direcciones horizontales y así reproducir más fielmente los terremotos, no solamente chilenos, sino que cualquier terremoto a nivel mundial”.
Innovación internacional en la investigación de tsunamis
Del otro lado del laboratorio, nos recibe Rafael Aránguiz, también académico de la Facultad de Ingeniería y especialista en la investigación sobre los efectos de los tsunamis.
El terremoto del 2010 fue la principal motivación del especialista para profundizar en la investigación sobre tsunamis, porque “había muchas preguntas que no se lograban explicar rápidamente con lo que sabíamos”.
“Hice mi tesis doctoral en Japón del 2010 al 2014, y logré dar respuesta de alguna manera a esas interrogantes: Por qué en el tsunami las grandes olas ocurrían más tarde o porqué la tercera ola es la más grande, porqué hubo zonas que no se inundaron versus otras que se inundaron mucho… Y vimos que este fenómeno se iba repitiendo en distintos eventos que analizábamos del pasado”.
Hoy Aranguiz lidera un equipo que ha construido un simulador de olas único en el país, el cual ha permitido en los últimos cuatro años estudiar la erosión que causan las olas de un tsunami.
Aranguiz nos comenta que “el primer proyecto inició en 2021 y tenía que ver con la socavación o la erosión que se genera alrededor de un edificio. Y para eso diseñé este sistema para poder estudiarlo, porque no había en ninguna parte un equipo donde lo podía hacer, ya sea porque la ola era muy corta o porque la simulaba en solo una dirección. Entonces, aquí podemos estudiarlo en dos direcciones, o incluso podemos generar un tren de olas”.
Su invento consiste en un tanque de agua de 10 metros cúbicos, dos bombas grandes y varias tuberías. Este canal de olas es capaz de, a través de un programa informático, controlar el flujo de agua y simular los efectos de un tsunami en las dos direcciones.
Según el académico, este tipo de simulador inventado por él es único. “Me atrevería a decir que no se ha hecho esto en otra parte del mundo en físico. Hay modelos numéricos, estudios todavía en el papel, pero no en físico”.
“Lo novedoso es que puede simular la vuelta del tsunami, porque generalmente los otros hacen la ola y lo simulan en una dirección. O juntan un volumen de agua y lo sueltan, simulando una dirección. Pero falta la vuelta en las mismas condiciones, velocidad máxima y profundidad de flujo”.
Este simulador le ha permitido analizar con mayor detalle los efectos de un tren de olas en las estructuras.
“Una de las cosas más relevantes es que el tren de olas puede generar socavación a profundidades que se van incrementando con cada una de las olas. Porque el tsunami cuando pasa alrededor de la estructura, erosiona en un lado, deposita el sedimento atrás. Y cuando se vuelve, erosiona acá y lo deposita acá adelante, pero no vuelve a su estado original. Entonces, la siguiente ola vuelve a erosionar, y la erosión va aumentando con cada ola. Cada ola vuelve a incrementar un poco más la socavación”.
Recientemente el equipo de Aranguiz se adjudicó un fondo para investigar durante los próximos cuatro años, los efectos de los escombros arrastrados por las olas en las estructuras locales.
“Cuando viene el tsunami puede destruir viviendas de madera, por ejemplo, y todos esos escombros, incluso embarcaciones, son arrastrados y golpean a las estructuras. Entonces, un edificio tendría que estar diseñado primero para un sismo. Va a quedar dañado por el sismo y después viene el tsunami. Y ese tsunami se va a reflejar como fuerza alrededor de la estructura que ya está dañada, y más encima puede traer escombros, un barco, contenedores, restos de madera que golpean la estructura; se acumulan y generan una mayor área, mayor masa que afecta a la estructura. La idea es poder, con este proyecto de investigación, mejorar el conocimiento que hay de la normativa, tanto a nivel local como a nivel internacional, para el diseño de infraestructura resiliente frente al tsunami”.
El centro de investigación ha ganado peso y renombre a nivel internacional, recibiendo visitas de profesionales de Londres, Canadá y otros países.
“En marzo tuvimos la visita de un colega de Londres, de la Universidad de Londres, que también está diseñando un sistema de flujo reversible, pero está en el papel, el modelo numérico, pero no lo ha implementado. Entonces quería ver acá cómo habíamos solucionado ciertos problemas, ciertas condiciones, a ver si a futuro podemos también hacer colaboraciones”, nos cuenta el académico.
Pese a que sus investigaciones pueden aportar mucho en la elaboración de políticas públicas, nos cuenta que no siempre son escuchadas sus recomendaciones por las instituciones.
Aun así, Aranguiz es optimista en relación a los resultados de su proyecto para la prevención de desastres y la proyección internacional de la investigación chilena.
“Yo creo que una de las cosas importantes al tener este tipo de tecnología es que abre la oportunidad también como universidad de internacionalizarnos y poder colaborar con otras instituciones también de otras partes del mundo”, concluyó.
