Des del punt de vista del risc, els terratrèmols de més interès són els que tenen un origen tectònic, és a dir, els que es produeixen com a conseqüència de l’alliberament sobtat de l’energia emmagatzemada a les roques per l’acumulació d’esforços tectònics. Aquest alliberament d’energia ocorre normalment pel lliscament sobtat en un pla de falla entre dos blocs rocosos de l’interior de l’escorça terrestre (tant de pocs centímetres com de milers de quilòmetres). La ruptura de les roques produeix una vibració, a vegades molt violenta, que genera el que coneixem com a ones sísmiques, que són ones elàstiques que propaguen l’energia des del focus en totes les direccions, tant cap a l’interior de la Terra com cap a la superfície, amb diferents velocitats depenent dels materials que travessen.
La grandària dels terratrèmols es calcula mitjançant la magnitud, que està relacionada amb l’energia total alliberada en el focus i es mesura en una escala logarítmica a partir del registre instrumental del terratrèmol. Una unitat de diferència en magnitud representa aproximadament 32 vegades més energia (p. ex. la diferència entre magnitud 6 i 5), mentre que dues unitats de diferència significa aproximadament una energia 1.000 vegades més gran (p. ex. la diferència entre magnitud 6 i 4). El Servei Geològic dels Estats Units (USGS) classifica els terratrèmols en funció de la magnitud.
La grandària dels terratrèmols del passat, en no existir instrumentació específica per al registre (el sismoscopi es va inventar a la Xina durant el segle II, però els sismògrafs no apareixen fins a la segona meitat del segle XIX), només es pot estimar a partir dels efectes observats, recollits normalment en cròniques i documents no sempre contemporanis a l’esdeveniment. Les escales d’intensitat ofereixen un índex numèric (representat en números romans) per descriure els efectes observats després d’un terratrèmol en diferents localitzacions. El valor de la intensitat a l’àrea epicentral (projecció a la superfície del focus del terratrèmol) s’utilitza com una estimació de la grandària i sol coincidir amb la intensitat màxima observada; encara que no sempre és així, perquè altres efectes poden amplificar localment l’amplitud de les ones sísmiques.
La magnitud dels terratrèmols es pot entendre com la potència (watts) de les bombetes de llum. Així, de la mateixa manera que la potència representa l’energia lluminosa de la bombeta, la magnitud es relaciona amb l’energia total alliberada en el focus del terratrèmol. La intensitat sísmica (o nivell de vibració) és similar a la quantitat de llum emesa per una bombeta en qualsevol punt d’una habitació. Una bombeta en un racó d’una habitació farà que aquell racó estigui molt il·luminat (intensitat de llum alta), però deixarà fosc el racó oposat de l’habitació (intensitat de llum baixa). De la mateixa manera que la intensitat de la llum en una habitació, en general la intensitat sísmica disminueix en allunyar-se del focus del terratrèmol. Hi ha diverses escales d’intensitat. Les més utilitzades en l’actualitat són: MMI (Escala d’Intensitat Mercalli Modificada, usada comunament als EUA; EMS (Escala Macrosísmica Europea), desenvolupada recentment a Europa i d’ús recomanat en l’actualitat; i MSK (Escala d’Intensitat Medvedev-Sponhouer-Karnik), utilitzada des dels anys seixanta fins a l’actualitat a molts països europeus i molt similar a la MMI.
L’anàlisi de l’impacte (avaluació del risc) resulta complicat i implica nombrosos factors: la població, els habitatges i les infraestructures, les comunicacions, la indústria, l’economia, el patrimoni historicocultural, els espais naturals protegits, les mesures de mitigació, prevenció i resposta existents, la sensibilitat al dany o la capacitat de recuperació, alguns dels quals són difícils de quantificar. Per aquesta raó, és important de descriure les característiques específiques de la definició del risc sísmic i els seus components principals respecte de la definició genèrica de risc natural.
El risc sísmic es defineix, en general, com la probabilitat de danys i pèrdues en els elements exposats a l’acció d’un terratrèmol (població, habitatges i infraestructures, economia, etc.) com a conseqüència d’aquest o dels seus efectes, i de les mesures prèvies de mitigació i prevenció existents. En l’avaluació del risc sísmic hi intervenen dos components bàsics, la perillositat i la vulnerabilitat sísmiques:
Risc sísmic = Perillositat sísmica * Vulnerabilitat sísmica
La perillositat sísmica quantifica el moviment del terreny produït per terratrèmols en un lloc específic i la probabilitat que aquest moviment superi uns nivells. Dit d’una altra manera senzilla, la perillositat sísmica és una representació del nivell de severitat amb què el terreny pot vibrar a causa d’un terratrèmol, i amb quina periodicitat (p. ex. anual) s’espera que això passi. Per a la quantificació de la perillositat sísmica cal determinar totes les fonts potencials de terratrèmols que poden afectar el lloc o l’àrea d’interès, calcular les probabilitats que es produeixin les diferents grandàries que es poden originar a cada font, i estimar el moviment del terreny més probable (en funció d’un paràmetre o diversos representatius del moviment del terreny, com, per exemple l’acceleració màxima, l’acceleració espectral; o bé subministrant la història temporal completa del moviment) a partir d’un terratrèmol d’una determinada magnitud per a cada una de les fonts sísmiques definides. La severitat del moviment del terreny depèn, per tant, d’un gran nombre de factors: la grandària del terratrèmol, la distància a què es troba el focus sísmic, el tipus, l’orientació i la direcció del moviment de la falla on s’origina el terratrèmol, les característiques de la propagació de les ones sísmiques, i les condicions i propietats físiques dels materials que conformen el terreny sota el lloc específic. La pràctica comuna per avaluar la perillositat sísmica és l’elaboració de mapes que cobreixen un determinat àmbit
geogràfic, o el càlcul de valors específics per a un emplaçament en particular. El paràmetre més usual per representar la perillositat és l’acceleració màxima del terreny, ja que els codis de construcció sismoresistents solen especificar la força horitzontal que les construccions han de suportar durant un terratrèmol. Aquesta força està relacionada amb l’acceleració del terreny i amb les ones sísmiques de freqüència més alta (aprox. 40 Hz), i en les aplicacions més comunes (p. ex. normativa de construcció sismoresistent) la perillositat es calcula amb una probabilitat de no superar-se en un temps de 50 anys del 90%.
La vulnerabilitat sísmica subministra la mesura del potencial de pèrdua de valor d’elements exposats com a resultat de l’ocurrència i de les conseqüències físiques, econòmiques i socials d’un terratrèmol. Els factors que influeixen en la vulnerabilitat inclouen: la demografia, l’edat i la resiliència del conjunt d’edificacions i infraestructures, el nivell tecnològic, les diferències socials i la diversitat en la societat, l’economia regional i global, i les mesures polítiques prèvies de mitigació, de la manera com s’ha definit; així, doncs, per un costat es tenen la vulnerabilitat i l’exposició, i per l’altre les capacitats de resposta i de recuperació. En aquest cas, es defineix la vulnerabilitat com el nivell de danys que es pot esperar en els elements exposats en funció de la severitat del moviment del terreny; i l’exposició com el conjunt de persones i béns que potencialment estan sotmesos a aquella amenaça o perill. La capacitat de resposta quantifica els mitjans i les estratègies de què disposa la societat per prevenir i afrontar una emergència en cas de catàstrofe o de desastre, mentre que la capacitat de recuperació està relacionada amb els mitjans i les estratègies disposats per a la recuperació econòmica i social del territori i dels grups socials afectats.
En l’actualitat, la predicció de terratrèmols no és possible en el sentit que s’entén popularment com la capacitat d’establir l’ocurrència dels esdeveniments individualment i amb una antelació suficient per mitigar-ne els efectes. Les respostes a les preguntes: on?, quan?, de quina grandària?, amb quina probabilitat? No es poden establir encara de manera útil per a la gestió del risc. Les raons de la dificultat de predir l’ocurrència dels terratrèmols resideixen en el fet que aquests es generen en un volum a l’interior de la Terra, dins d’un medi opac del qual no coneixem amb la precisió suficient les condicions de contorn, les condicions inicials i les propietats dels materials que el conformen. Establint un símil amb els accidents de trànsit, podem pronosticar-ne la taxa anual d’ocurrència i els punts negres a la xarxa vial amb força precisió, però no podem predir els accidents individualment abans que ocorrin. Així, es pot fer un pronòstic de la taxa futura d’ocurrència de terratrèmols en funció de la localització geogràfica, del temps i de la magnitud, i de les característiques físiques dels efectes, però no es pot predir un esdeveniment en particular.
La presa de consciència respecte del risc sísmic en els països que presenten valors molt alts de perillositat sísmica és evident, i és un motiu d’atenció immediata en tots els països desenvolupats (p. ex. els EUA i el Japó); però fins i tot en regions de sismicitat moderada i amb valors moderats de perillositat sísmica (p. ex. Catalunya) els terratrèmols poden representar un risc elevat si es combinen amb densitats altes de població i un gran desenvolupament econòmic i social, juntament amb unes mesures de preparació i prevenció insuficients.
(Definició extreta de l’informe “El risc de terratrèmols a Catalunya”, M.J.Jiménez i M.García, inclòs dins del Projecte RISKCAT 2008)
