Sismograma: qué es y cómo interpretar un registro sísmico

Aprende qué es un sismograma y cómo interpretar un registro sísmico: tipos, ejes, lectura y uso para medir terremotos y mejorar la prevención y seguridad.

Un sismograma es un registro del movimiento inducido por un terremoto en una estación de medición en función del tiempo. Los sismogramas suelen ser tomados por sismómetros. Los sismómetros registran los movimientos en tres ejes cartesianos (x, y y z), con el eje z perpendicular a la superficie de la Tierra y los ejes x e y paralelos a la superficie.

Históricamente, los sismogramas se registraban en papel sujeto a tambores giratorios. Algunos utilizaban bolígrafos sobre papel ordinario. Otros utilizaban haces de luz para exponer el papel fotosensible. Hoy en día, casi todos los sismogramas se registran digitalmente para facilitar el análisis por ordenador. Los sismogramas son muy importantes para medir los terremotos mediante la escala de Richter.

¿Qué muestra un sismograma?

Un sismograma es una señal temporal que puede representar desplazamiento, velocidad o aceleración del terreno, dependiendo del sensor y del procesamiento aplicado. En un registro típico pueden observarse:

• Una línea de base donde no hay señales sísmicas (ruido de fondo).
• La llegada de las ondas P (primarias), que suelen ser las primeras y con menor amplitud relativa en estaciones lejanas.
• La llegada de las ondas S (secundarias), más lentas que las P y, a menudo, de mayor amplitud.
• Ondas superficiales (Love y Rayleigh) que llegan después y suelen producir las mayores amplitudes y duración prolongada.

Cómo identificar las fases sísmicas (P y S)

• Onda P: aparición más temprana; en muchos sismogramas se aprecia como un cambio rápido y pequeño en la señal.
• Onda S: aparece después de la P; la separación temporal entre P y S (Δt = tS − tP) aumenta con la distancia al epicentro.
• Para identificar con más seguridad, conviene observar las tres componentes (x, y, z): las P suelen dominar la componente vertical (z) y las S las horizontales (x, y), aunque esto depende de la dirección de llegada y del tipo de terreno.

Cómo estimar la distancia al epicentro

Un método práctico y frecuente para estimar la distancia estación-epicentro es medir el tiempo entre las llegadas de las ondas P y S (Δt). Con Δt se consulta una tabla o curva de tiempos de viaje (travel-time curves) que relaciona Δt con la distancia. Para localizar el epicentro se necesitan las estimaciones de distancia de, al menos, tres estaciones y hacer una intersección (triangulación).

Amplitud y magnitud

• La amplitud máxima registrada en el sismograma es proporcional a la energía liberada, pero la conversión a magnitud requiere correcciones por distancia, atenuación y respuesta instrumental.
• Las magnitudes locales (como ML o la llamada «magnitud Richter») se calculan a partir del logaritmo de la amplitud corregida: en general, magnitud ≈ log10(amplitud) + correcciones.
• En sismología moderna también se usan magnitudes de momento (Mw) que se derivan de modelos físicos y del espectro de la señal.

Grabaciones digitales y procesamiento

• Los registros digitales permiten aplicar filtros (pasa-bajas, pasa-altas, pasa-banda) para separar señales útiles del ruido.
• Es habitual retirar la respuesta instrumental del sismómetro para obtener la señal verdadera del terreno (calibración a unidades físicas: nm, µm/s o g).
• Formatos comunes de archivo en sismología son miniSEED, SAC, y otros que almacenan trazas con información de tiempo, estación y componentes.
• El muestreo (sampling rate) condiciona la frecuencia máxima que se puede analizar: muestreos altos permiten resolver sismos de alta frecuencia; muestreos bajos son suficientes para ondas de periodo largo.

Otros usos y consideraciones prácticas

• Determinación de profundidad y mecanismo focal: el análisis detallado de las fases y de la polaridad ayuda a estimar la profundidad del hipocentro y la orientación de la falla.
• Monitorización en tiempo real: redes de sismómetros pueden detectar terremotos y alimentar sistemas de alarma temprana.
• Ruido sísmico y condiciones locales: factores como viento, tráfico, mareas y condiciones geológicas pueden introducir señales que complican la interpretación.
• Registro en tres componentes: comparar x, y y z facilita distinguir entre tipos de ondas y causas locales (por ejemplo, eventos industriales frente a naturales).

Consejos básicos para interpretar un sismograma

• Localiza primero el ruido de fondo para conocer la calidad del registro.
• Identifica las llegadas de P y S para estimar distancia y ordenar eventos por tiempo.
• Mide la amplitud máxima y, si es posible, corrige por la respuesta del instrumento antes de usarla para estimar magnitud.
• Revisa las tres componentes y usa filtros suaves para resaltar fases de interés sin distorsionar la forma de onda.

En resumen, un sismograma es una herramienta esencial para entender la dinámica sísmica: desde la detección inicial hasta la estimación de magnitud, localización del epicentro, estudio del mecanismo de falla y monitorización en tiempo real. La interpretación precisa combina observación visual, procesamiento digital y modelos de propagación sísmica.

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