Licuefacción del suelo: el riesgo oculto bajo la CDMX durante un movimiento sísmico

¿Una ciudad que se comporta como gelatina gigante durante un sismo? Esto es lo que sucede en la Ciudad de México y que se considera un gran riesgo para todos.

La CDMX se enfrenta a riesgos amplificados durante los sismos por su infraestructura y terreno.
La CDMX se enfrenta a riesgos amplificados durante los sismos por su infraestructura y terreno.

No, este articulo no es acerca de “licuadoras gigantes” o de si vendrá un sismo que “batirá” a la Ciudad de México en el futuro. Pero te aseguro que es mucho más interesante de lo que te imaginaste más allá del título, especialmente porque se trata de uno de los fenómenos geotécnicos que más tienen influencia en la vida de los capitalinos.

¿La razón? Porque puede tener efectos en momentos determinantes para la seguridad. Esos eventos que todos conocemos muy bien y que hasta el día de hoy — a diferencia de los fenómenos meteorológicos — no se pueden pronosticar: los sismos.

Según análisis realizados por el Instituto de Geofísica de la UNAM en 2020, en México ocurren alrededor de 60 sismos al día. Los meses con más recurrencia de eventos de mayor magnitud según los registros de los últimos 120 años son: septiembre, diciembre y junio.

Además, estos eventos pueden ser aún más relevantes de estudiar y mitigar en la Ciudad de México, ya que, como muchos saben y la historia nos cuenta, el corazón de la ciudad fue construido sobre sedimentos lacustres saturados de agua; que en pocas palabras podríamos referirnos como el antiguo lago de Texcoco.

Representación con inteligencia artificial del Zócalo de la Ciudad de México como una gelatina gigante.
Representación con inteligencia artificial del Zócalo de la Ciudad de México como una gelatina gigante.

Entonces, más allá de considerar un error de imaginación pensar en licuadoras batiendo a una ciudad en medio de un movimiento telúrico, en esta ocasión te hablaré no del artefacto sino el resultado. La razón por la que una metrópoli como esta durante un sismo puede convertirse no en una batidora, sino en una gran gelatina.

Licuefacción del suelo: La razón por la CDMX se vuelve en una gelatina durante un sismo

Te aseguro que este no es un término que a mi simplemente se me ocurrió, sin embargo, si puede explicar casi de forma literal lo que sucede durante un sismo en algunos puntos de la ciudad. Fueron investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México quienes en los últimos años, describieron los efectos de un sismo en esta zona como una especie de gran gelatina.

Los sectores de la Ciudad de México que más se han desarrollado en el último siglo se encuentran sobre depósitos de sedimentos del tipo arcillas blandas, limos y arenas finas; que están altamente saturadas de agua debido a que pertenecieron a los antiguos lagos que ocupaban la cuenca del Valle de México.

La licuefacción del suelo es un fenómeno geotécnico que explica porque un terreno sólido puede perder su resistencia y comportarse temporalmente como un fluido de manera superficial durante un sismo de gran magnitud.

Debido a que estos materiales tienen una conformación blanda, húmeda y características plásticas, diversos estudios han demostrado que pueden presentar comportamientos altamente deformables. Esto significa que el terreno puede cambiar, además de sufrir de fenómenos como hundimientos, fracturas y licuefacción.

Además, al tratarse de un material tan maleable, pueden cambiar la manera en la que se propagan las ondas sísmicas durante un movimiento telúrico, dejando consecuencias importantes para la estabilidad del terreno (especialmente durante sismos de gran magnitud).

La ciencia detrás de la ciudad gelatina

Para entender mejor esta dinámica y cambios, debemos entender los tres elementos principales de la composición de este tipo de terreno en particular. Estos son: partículas sólidas (que pueden ser arena, limo o arcilla), los espacios vacíos entre estos (que son llamados poros) y el fluido (o agua) que yace entre estos poros.

Ejemplificación de licuefacción. Imagen tomada de Gaceta UNAM.
Ejemplificación de licuefacción. Imagen tomada de Gaceta UNAM.

En el día a día y sin un estímulo directo o amplificado, los granos que conforman el suelo no tienen mayor cambio a pesar de su naturaleza endeble. No importa el espacio entre estos, se mantienen dentro de una red de contacto que soporta el peso del terreno y de las estructuras, permitiendo una presión que los mantiene como un material sólido.

Las propiedades mecánicas de estos materiales son diferentes a la de los suelos rocosos o volcánicos que también están presentes en la capital, pero que se encuentran sobre todo en las zonas montañosas que rodean a la ciudad.

Pero durante un terremoto, las ondas sísmicas generan vibraciones rápidas que sacuden el terreno en diferentes direcciones. Estas vibraciones hacen que los granos del suelo cambien, se desacomoden y traten de reorganizarse en una posición más compacta.

¿Por qué? Bueno, debemos considerar que no sólo están los granos, sino que en este caso, el suelo subterráneo también está saturado de agua. Esto provoca que que el volumen entre partículas no pueda reducirse fácilmente, ya que el agua no se comprime ni hay una manera “rápida” de drenarla o vaciarla.

Efectos múltples en la capital por la deformación del terreno. Imagen tomada de DGCS UNAM.
Efectos múltples en la capital por la deformación del terreno. Imagen tomada de DGCS UNAM.

De esta forma, comienza un aumento progesivo de la presión de poros, es decir, la presión del agua queda atrapada entre los granos. Si esta presión continúa aumentando, el contacto entre partículas disminuye hasta que el suelo pierde su resistencia y se comporta temporalmente como un fluido: lo que conocemos como licuefacción.

Un riesgo latente en un suelo en cambio constante

Este fenómeno es una de las preocupaciones más importantes y motivo de estudio de expertos e investigadores en la Ciudad de Mexico. No solamente porque gran parte de la ciudad está construida sobre un terreno que cumple con todos los ingredientes y características para que ocurra este fenómeno, sino porque puede empeorar en el futuro.

Esta es una de las amenazas geológicas más relevantes en regiones con suelos saturados de agua, siendo más afectados algunos sectores del Valle de México.

Es importante remarcar que, la capital mexicana además de situarse en uno de los lugares más susceptibles a sismos por tener efectos inmediatos a la interacción de diversas placas tectónicas y la presencia de fallas geológicas locales, en los últimos años ha tenido un desarrollo urbano sin precedentes, lo que ha modificado el suelo y vuelto cada vez más susceptible.

Entre estos el hundimiento que se ha registrado en las últimas décadas cada vez más acelerado, y que está relacionado especialmente con la extracción de agua subterránea; que favorece directamente a procesos de deformación del suelo y pone a la urbe en una situación cada vez más complicada en el futuro cercano.

Referencia de la noticia

La zona sísmica en los antiguos lagos de la CDMX es parecida a una gran gelatina, Boletin DGCS, UNAM.