1. Un solo sismógrafo mide la distancia al terremoto, pero no la dirección
Dos palabras conviene separar desde el principio. El hipocentro (o foco) es el punto bajo tierra donde empieza la ruptura de la roca. El epicentro es el punto de la superficie que queda justo encima.
Cuando la roca se rompe, salen ondas P (más rápidas) y ondas S (más lentas). Cuanto más lejos está el terremoto, más tiempo pasa entre la llegada de una y de otra. Esa diferencia, el tiempo S–P, es una medida de qué tan lejos está el terremoto de la estación. En el ejemplo simplificado que verás enseguida, esa distancia se trata como si fuera horizontal, hasta el epicentro [2].
Pero es un solo número. Si una estación mide, por ejemplo, 80 segundos de diferencia, sabe «el terremoto está a tantos kilómetros». En un mapa plano, eso se dibuja como una circunferencia alrededor de la estación. Norte, sur, este u oeste: el registro no lo dice.
2. Con tres estaciones, tres circunferencias señalan la zona del epicentro
El Instituto Nacional de Prevención Sísmica de Argentina (INPRES) explica una forma sencilla de localizar un epicentro: hacer una triangulación con al menos tres estaciones. Su ejemplo usa tres sismogramas del mismo terremoto, registrados en Tucumán, Córdoba y La Rioja. Las diferencias S–P medidas fueron de 60, 80 y 110 segundos [2].
Con una velocidad constante de 6 km/s para la onda P (una simplificación del propio instituto), el instituto estima distancias de 360, 480 y 660 kilómetros (no son valores exactos). Sobre un mapa se clava un compás en cada estación y se traza un arco con ese radio. La zona donde los arcos se cruzan señala el epicentro de forma aproximada [2].
Esto se entiende bien con una imagen (es una comparación nuestra): una circunferencia dice «estás en este anillo»; dos anillos se cortan en dos puntos; el tercero ayuda a elegir entre los dos y a reducir la incertidumbre. Por eso conviene usar tres estaciones y no dos.
El propio INPRES aclara que ese método, tan claro y didáctico, se usaba antes de que existieran los programas de análisis [2]. Los círculos sobre un mapa plano son una aproximación, porque la Tierra es redonda y las ondas no viajan siempre a la misma velocidad.
3. Cómo localiza hoy un terremoto un programa: adivina un lugar y lo va corrigiendo
Hoy el principio es el mismo, pero se usan todas las estaciones disponibles, no solo tres. El cálculo incorpora modelos de la corteza de cada región, con las profundidades y velocidades de sus capas, y curvas de tiempo de viaje que muestran cómo crece el tiempo S–P con la distancia. Un programa de prueba y error devuelve al final la ubicación, la profundidad y la hora del terremoto [2].
El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) describe ese procedimiento con claridad. Se parte de unos valores supuestos: un lugar, una profundidad y una hora de origen. Con ellos se calcula cuándo debería llegar la onda a cada estación y se compara con las llegadas reales. Luego se mueve un poco la suposición en la dirección que reduce las diferencias, y se repite. Se detiene cuando los cambios ya son muy pequeños y las horas calculadas se parecen lo suficiente a las observadas [1].
Es parecido a buscar un objeto en una habitación oscura guiándote por el eco: no lo ves, pero cada intento te dice si te acercas o te alejas. El programa busca a la vez el lugar, la profundidad y la hora de origen, porque ninguno de los tres se conoce de antemano [1].
4. Por qué la profundidad necesita un truco aparte: la onda que rebota en la superficie
Los terremotos no ocurren todos a la misma profundidad. El USGS los divide en tres grupos: superficiales (de 0 a 70 km), intermedios (de 70 a 300 km) y profundos (de 300 a 700 km) [3]. Para saber en cuál de ellos cayó uno concreto, los registros de superficie dan pistas. Por ejemplo, un terremoto grande y profundo deja ondas superficiales de poca amplitud y ondas P y S de aspecto sencillo [3].
Pero según el USGS el método más preciso es otro: buscar en el sismograma una fase de profundidad. La más usada es la onda pP, una onda P que sube hasta la superficie, rebota cerca del epicentro y llega a la estación un poco después de la P directa. En estaciones lejanas, ese intervalo (pP menos P) cambia poco con la distancia, pero cambia mucho con la profundidad [3].
Una forma de verlo (es una comparación nuestra): piensa en dar una palmada junto a una pared. Cuanto más lejos estés de la pared, más tarde vuelve el eco. Aquí el «eco» es la onda que sube y rebota en la superficie; cuanto más hondo está el foco, más camino extra recorre y más tarde llega. Con ese intervalo y la distancia al epicentro, los sismólogos consultan una tabla de profundidades y estiman el valor [3].
Hay una segunda fase, la sP (una onda S que rebota y vuelve convertida en P), que llega unos instantes después de la pP, aproximadamente la mitad del intervalo pP–P. Si se identifican la pP y la sP en el sismograma, se puede obtener una profundidad precisa [3].
5. Cuándo se descubrió que algunos terremotos ocurren a cientos de kilómetros de profundidad
Este truco tiene una historia curiosa. Según el USGS, durante mucho tiempo se creyó que todos los terremotos tenían un foco superficial. La evidencia de terremotos profundos la descubrió en 1922 H. H. Turner, en Oxford (Inglaterra), y su existencia se confirmó en 1931 con los sismogramas de varios terremotos [3].
La misma fuente explica que todos los terremotos de más de 70 km se concentran en grandes placas de litosfera que se hunden en el manto de la Tierra [3]. Es decir, la profundidad no es un detalle del dato: dice dónde está esa roca hundida, y se conoce sin que nadie haya perforado hasta allí.
6. Cómo comprobar con papel y cuerda que tres circunferencias fijan un punto
Necesitas una hoja grande, una regla, un lápiz y un trozo de cuerda (o un compás, si tienes uno).
Marca tres puntos en la hoja: serán tres estaciones. Elige en secreto un cuarto punto, el «epicentro», y márcalo por detrás sin que otra persona lo vea. Mide con la regla la distancia desde ese punto secreto a cada estación. Ahora, que tu compañero o compañera, sin conocer el punto, trace en cada estación una circunferencia con esa distancia como radio (con la cuerda atada al lápiz). Las tres deberían cruzarse en el punto escondido. Prueba también con solo dos circunferencias: verás los dos puntos de cruce.
Si no coinciden del todo, es normal: así pasa con los datos reales, que siempre tienen pequeños errores. Para investigar más, puedes leer la explicación del USGS sobre cómo se localiza un terremoto [1], el documento del INPRES [2] y la página del USGS sobre la profundidad [3]. Una pregunta para seguir: ¿qué pasaría con el cálculo si los relojes de dos estaciones no estuvieran bien sincronizados?