Implementación de la red de estaciones sismológicas de la Universidad Nacional de La Plata : Aplicaciones

La estructura sísmica de la corteza y manto superior que yace debajo de América del Sur aún se mantiene pobremente caracterizada, particularmente en comparación con otras regiones, tales como Norteamérica y Eurasia. Esto se debe a que Sudamérica no cuenta con una red de sismógrafos permanente equivalente a la del hemisferio Norte y esa falta de instrumentación lleva a una subestimación de su sismicidad. Por otro lado, al no contar con una buena distribución de estaciones, los mecanismos de foco no pueden ser determinados en cualquier sitio para el caso de bajas magnitudes, lo cual dificulta avanzar en el conocimiento de los procesos dinámicos y de la estructura terrestre para esas regiones. Obviamente, si se contara con un número mayor de estaciones y con buena distribución, eventos de menor magnitud podrían ser detectados y analizados. La Red Nacional de Estaciones Sismológicas (INPRES) de la República Argentina está conformada por cincuenta estaciones. Hay diecisiete estaciones en el noroeste, veintisiete en el centro y oeste, tres al noreste y una en Patagonia y Tierra del Fuego. De todas estas estaciones sólo cinco corresponden a estaciones digitales de banda ancha. Claramente queda evidenciada la necesidad de lograr una mejor cobertura de nuestro territorio nacional, especialmente en la región este-sudeste. Con el fin de suplir esa falencia en esta zona, me he planteado como objetivo a largo plazo la implementación de una red digital con instrumental de última generación que abarque la zona patagónica. En este contexto, realicé como primer paso la actualización de la Estación sismológica de La Plata. Esta estación data de 1962 y ha formado parte de la red mundial World Wide Standard Seismographic Network (WWSSN) hasta el año 1996. Esta estación analógica había quedado desactualizada, de modo que su modernización era necesaria para mantener su contribución dentro del contexto internacional. Como segundo paso y continuando con el objetivo planteado, instalé dos nuevas estaciones en Trelew (Chubut) y Despedida (Tierra del Fuego) lo cual ya permite una mínima cobertura de la zona. La determinación del sitio adecuado para la instalación de una nueva estación requiere de un amplio estudio de prefactibilidad. El criterio más importante para la selección de un buen lugar es el bajo ruido sísmico, pero también hay que considerar que en algunos casos este criterio debe ser adecuado para asegurar una buena cobertura. Otros factores técnicos importantes en la definición del lugar son la accesibilidad y la posibilidad de contar con electricidad, mientras que el factor más importante como especificación no técnica, es el soporte local disponible. Este proceso requiere un exhaustivo análisis para optimizar todos estos parámetros, tratando de mantener la más alta calidad y que sea compatible con los recursos económicos disponibles. Por eso la necesidad de los estudios de calidad de los registros a fin de garantizar que los datos obtenidos satisfagan los parámetros necesarios para su incorporación a bases de datos internacionales como para confeccionar una base de datos local. Teniendo en cuenta estos criterios, en este trabajo describo los pasos seguidos para la actualización de la estación de La Plata y para la instalación de las nuevas estaciones, los distintos tipos de instrumentos utilizados y los estudios de ruido realizados a tal efecto. Luego presento el nivel de ruido en densidad de potencia espectral de la aceleración y lo comparo con las curvas de nivel de ruido tomadas como standards actualmente, dando cuenta de la calidad de los registros que se obtienen. Como ejemplo de la potencialidad y del procesamiento de los datos digitales que se están adquiriendo, presento luego dos estudios concretos, en este caso, con datos de la estación sismológica de La Plata. Las Aplicaciones desarrolladas en la segunda parte de este Trabajo de Tesis, son aportes al conocimiento de la tectónica y a la ingeniería sismorresistente en nuestro territorio nacional. En una primera aplicación, presento el análisis de dispersión de ondas Rayleigh a efectos de investigar las propiedades físicas del sistema litósfera-astenósfera en la región de las Sierras Pampeanas. A tal efecto realizo la inversión de las curvas de dispersión obtenidas y defino perfiles de velocidad de corteza y manto superior. Previo a realizar este estudio he analizado otras trayectorias continentales hacia La Plata a fin de comprobar que los datos de nuestra estación resultaban útiles para obtener curvas de dispersión que reflejen claramente las distintas trayectorias entre evento y estación. Como segunda aplicación, presento la determinación de los valores de aceleración a los que han sido sometidos los edificios más altos de la ciudad de Buenos Aires, al momento de estar excitados por las ondas sísmicas generadas en ocasión de sismos en el litoral chileno. La ciudad de Buenos Aires, con una población metropolitana de cerca de 10 millones de habitantes, está situada en el este de la gran llanura formada a partir de potentes capas de sedimentos aluviales que constituyen la pampa argentina. La actividad sísmica del área que la circunda es baja; sin embargo, la historia sísmica del oeste argentino así como de la costa oeste de América del Sur muestran que en cada centuria ocurren varios eventos sísmicos de magnitud mayor que Ms = 8, que pueden ser percibidos en esta zona. Teniendo en cuenta que actualmente los edificios más altos superan los cien metros de altura, es conveniente estimar las amplitudes del movimiento en los pisos superiores de estos edificios cuando son sacudidos por las ondas generadas por eventos sísmicos distantes y de gran magnitud. Este trabajo consta de tres primeros capítulos donde se realiza una presentación teórica de los conceptos en Sismometría, Estación sismológica moderna y Cálculo de ruido, que luego serán utilizados; otros tres capítulos, cada uno de los cuales corresponde a una de las estaciones sismológicas digitales que se han actualizado e instalado en estos últimos años y finalmente dos capítulos con Aplicaciones del uso de datos digitales obtenidos en la estación sismológica La Plata.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica