1 /20

La dinàmica interna de la Terra - 1

Podria passar, també, a casa nostra?

2 /20

Activitat 1 : Situació problema: Podria passar, també, a casa nostra? Al document 1 hi podeu trobar informació d’alguns grans sismes que han esdevingut al llarg de la Història. Consulteu-lo.

En petit grup: Ens fem preguntes.

Desastres com aquests, poden passar també a Catalunya? Penseu que sí? Penseu que no? Per què?

Posem-ho en comú al gran grup

En gran grup: Què ens cal aprendre?.

Per poder contestar de manera fonamentada la pregunta-problema, és evident que caldrà aprendre molts aspectes referents als terratrèmols: fem-ne entre tots i totes una llista consensuada: Aquesta llista són els objectius a treballar.

3 /20

Tasca Final

Després de treballar aquest bloc de la unitat haureu de fer un informe explicant si és o no probable que a Catalunya es produeixi un terratrèmol com els de Lisboa, San Francisco o el Japó. Haureu de fonamentar el contingut de l’informe en tot allò que haureu après.

Criteris d’avaluació de la tasca final: Entre tots hem plantejat alguns objectius d’aprenentatge i farem diverses activitats, per tal de poder, al final, realitzar un informe que avaluï el risc de que a casa nostra, algun dia, es produeixi un terratrèmol amb conseqüències greus i devastadores. Com podem fer un bon informe?:

BASE D’ORIENTACIÓ PER A LA REALITZACIÓ DE L’INFORME :

Els criteris d’avaluació de la tasca es recullen en una rúbrica que el professor o professora us donarà. Els ítems que s’avaluaran són aquests:

- Contingut de l’informe - Conclusions - Coherència - Fonts i referències utilitzades - Comprensió del problema tractat - Conceptes i terminologia - Ortografia, puntuació i gramàtica

4 /20

Activitat 2 : És la nostra regió, una zona sísmica? Qui endevina aquesta pregunta?

Quants terratrèmols s’han produït a Catalunya els darrers 30 dies? La resposta és aquí: http://www1.igc.cat/web/ca/sismologia_mapalocal30.php Sorpresos? En petit grup responeu les qüestions següents: 1. A la pàgina web hi podeu llegir: “Clicant sobre cada epicentre podeu veure més dades” . Què

penseu que vol dir “epicentre” ? 2. Amb quina dada està relacionada la superfície dels petits cercles que apareixen en el mapa? Sabeu què

vol dir aquesta dada? 3. Amb quina dada està relacionat el color dels petits cercles? 4. Quines són les dades que s’obtenen al clicar sobre cada terratrèmol? Sabríeu explicar què vol dir cada

una d’elles. 5. Clicant sobre la pestanya “Senyal enregistrat” apareixen unes gràfiques. Sabríeu explicar què

representen? Sabeu com s’obtenen?

5 /20

Activitat 3: Quan la Terra tremola Un terratrèmol és un tremolor de terra. Cada dia se’n produeixen molts, però la majoria no són percebuts per les persones. Les vibracions que provoquen els sismes, però, són enregistrades pels sismògrafs o sismòmetres.

Aquest dibuix esquematitza el funcionament d’un sismògraf tradicional, que enregistra les vibracions en un paper enrotllat en un tambor que va girant. Avui dia, però, els sismòmetres tenen sintemes d’enregistrament electrònics.

Exercici 1

Aquest edifici de la ciutat d’Afyon, a Turquia, va ser destruït per un terratrèmol el 3 de febrer de 2002. Els forts tremolors els van notar, també, els habitants d’Ankara, situada a 300 Km de distància.

A Strasbourg (França) els investigadors de la Xarxa nacional de vigilància sísmica (ReNaSS) el 3 de febrer de 2002 van enregistrar els tremolors del terratrèmol Com explicaríeu que un terratrèmol pugui ser enregistrat a molta distància de l’ indret on ha provocat els danys? Podeu ajudar-vos d’un dibuix.

http://www.yalosabes.com/como-funciona-un-sismografo.html

http://www.lacuarta.cl/diario/2002/02/04/04.08.4a.VUE.TERREMOTO.html

http://www.cubadebate.cu/fotorreportajes/2009/10/28/temblor-de-baja-intensidad-sacude-a-santiago-de-cuba/consecuencias.html

6 /20

Exercici 2 Hi ha nombroses estacions d’enregistrament sísmic repartides per la superfície del globus terrestre. Els seus sismòmetres permeten enregistrar els efectes dels terratrèmols sigui quin sigui l’ indret on s’han produït. Cada enregistrament és un sismograma.

1. Quina relació podeu establir entre la intensitat del sisme en un determinat lloc i la distància d’aquest

lloc a punt on s’ha originat el sisme? Justifiqueu la resposta.

Sismogrames d’un terratrèmol que va tenir lloc el 21 de novembre de 2004, enregistrats en diverses estacions allunyades de l’epicentre.

Localització i distància a l’epicentre de les estacions d’enregistrament

7 /20

2. A quina hora s’han enregistrat les primeres vibracions a cada una de les estacions? Expliqueu la raó

dels decalatges observats en els temps.

3. Consulteu el document 2 i llegiu la informació que us dona sobre les ones sísmiques. Després de consultar a Internet les animacions que il· lustren com es propaguen les ones S i les ones P, empleneu aquesta taula posant al costat de cada dibuix el tipus d’ona sísmica que representa:

http://www.geology.wisc.edu/courses/g115/quake/waves.html

Tipus d’ona:

http://www.npenn.org/page/5063

Tipus d’ona:

http://web.ics.purdue.edu/~braile/edumod/slinky/slinky4.htm

Tipus d’ona:

http://web.ics.purdue.edu/~braile/edumod/slinky/slinky4.htm

Tipus d’ona:

8 /20

4. Ara, per veure si realment heu entès com es propaguen els dos tipus d’ones, fareu una simulació on

vosaltres sereu protagonistes. Una meitat del grup farà la simulació de les ones S i l’altre meitat farà la simulació de les ones P. Us heu de posar drets i formar una filera tal com indica el dibuix. Organitzeu-vos en dos grups per demostrar com es propaguen les ones sísmiques S i P, cada grup respectivament. Segurament us caldrà assajar una mica.

5. Consulteu el document 2 i expliqueu la diferència que hi ha entre la intensitat d’un terratrèmol i la magnitud d’un terratrèmol.

6. Entreu a la pagina www.lavanguardia.com i accediu a l’hemeroteca. Consulta el diaris del dia 12 i 13

de maig del 2011. Hi ha informació d’un terratrèmol que va sacsejar la ciutat de Lorca, a Múrcia. De quina magnitud va ser el sisme? Quins danys va provocar? Hi va haver víctimes?

7. Entreu a la pagina www.lavanguardia.com . De la mateixa manera consulteu el diari del dia 12 de

març del 2011. Hi ha informació sobre un terratrèmol a Japó i el tsunami que va provocar. De quina magnitud va ser el sisme? Quins danys va provocar? Hi va haver víctimes?

9 /20

Activitat 4: Quins fenòmens originen les vibracions dels terratrèmols?

Els terratrèmols o sismes són vibracions del terreny produïdes quasi sempre per un brusc alliberament de gran quantitat d’energia en trencar-se grans masses de roques o si, una vegada trencades, es mou una d’aquestes masses respecte de l’altra. Aquestes ruptures de les roques s’anomenen FALLES .

Com veurem més endavant, de resultes de la dinàmica global de la Terra les roques es troben sotmeses a forces que poden causar deformacions i fractures. Així s’originen les falles.

Una falla, doncs, separa dos blocs que es desplacen en direccions diferents. Les forces van actuant poc a poc. Però a causa de la rugositat, la falla queda bloquejada en la part de contacte. L’acció contínua de les forces fa que es vagin acumulant tensions i energia. Però arriba un moment que l’energia acumulada s’allibera sobtadament de manera brutal, i els blocs es desplacen bruscament: això és un terratrèmol.

Un model:

Una falla és una fractura del terreny a causa de la qual es formen blocs que es desplacen un respecte de l’altre. A les fotografies següents hi podeu veure un model que us ajudarà a comprendre com funciona una falla. Es tracta d’unes cubetes amb sorra humida que, mitjançant uns mànecs, es pot sotmetre a forces de compressió o de distensió.

10 /20

El moviment del terratrèmol s’acaba quan, després d’haver-se alliberat l’energia acumulada, els blocs troben un nou punt d’equilibri. després torna a començar un període d’actuació lenta de les forces i acumulació de noves tensions fins que es produeix un nou sisme. Així, es van succeint períodes d’acumulació d’energia al llarg d’una falla i episodis d’alliberament brusc de l’energia acumulada, provocant nous terratrèmols. Això és el que s’anomena un cicle sísmic.

La ruptura de les roques formant falles o els desplaçaments bruscos dels blocs de les falles generen les vibracions de les quals hem parlat. S’anomenen ONES SÍSMIQUES i es propaguen en totes direccions.

El punt en profunditat on s’originen les ones sísmiques s’anomena FOCUS o HIPOCENTRE . El punt de la superfície situat en la vertical de l’hipocentre s’anomena EPICENTRE.

Exercici 1 a) A mesura que es desplacen, les vibracions es van afeblint. Així, doncs, quin és el punt de la superfície

on les vibracions d’un terratrèmol són màximes? b) Assenyaleu al dibuix de la pàgina anterior el focus del terratrèmol, l’epicentre i les ones sísmiques. c) El dibuix representa un terratrèmol de magnitud 7.4 que ha afectat tres ciutats. A la ciutat A una gran

part d’edificis s’han esfondrat. A la ciutat B els edificis no s’han esfondrat però han sofert danys considerables. A la ciutat C els edificis han quedat intactes però les persones van percebre el terratrèmol de manera molt notable i el vidres de les finestres i els objectes tremolaven .

11 /20

Segons aquesta informació i la del document 2, completeu aquesta taula:

Magnitud del sisme

Intensitat del sisme Distància a l’epicentre (Poca, bastant, molta)

Ciutat A Ciutat B Ciutat C

Utilitzeu aquestes dades per distingir entre intensitat i magnitud d’un terratrèmol: d) En aquesta taula hi ha dades corresponents a dos terratrèmols, un que s’ha produït a Islamabad, al

Pakistan i l’altre a Hokkaido, al Japó.

Islamabad (Pakistan) Hokkaido (Japó) Magnitud 7,6 7,8 Distància a l’epicentre 90 kilòmetres 80 kilòmetres Població Molta densitat de població Molta densitat de població Víctimes a causa del sisme 75.000 morts 1 mort i 480 ferits Danys materials Danys molt importants Danys moderats

Com us expliqueu que les conseqüències d’un i altre sisme siguin tant diferents? e) De quins factors creieu que depèn la intensitat d’un terratrèmol? Exercici 2

Aquesta fotografia va se presa a Turquia després d’un terratrèmol a Izmit, el 17 d’Agost de 1999. Mostra les deformacions que afecten a la via del tren. a) Traceu amb un retolador l’emplaçament de la falla que va originar

la deformació dels rails. b) Indiqueu amb fletxes els moviments del terreny a una part i l’altra

d’aquesta falla.

http://www.koeri.boun.edu.tr/depremmuh/eski/eqspecials/kocaeli/transportation.htm

12 /20

Exercici 3 El GPS (Global Psitioning System) és un mètode que permet, gràcies a les mesures efectuades per diversos satèl·lits, indicar amb una gran precisió (de l’ordre de mil·límetres) la posició d’un punt de la superfície de la terra. Això fa possible mesurar el desplaçament de la posició d’un punt concret al llarg del temps. Una gran falla de més de 1800 Km de longitud travessa Turquia de Est a Oest, des d’Iran fins el mar Egeu. La ciutat d’Istanbul, amb més de 10 milions d’habitants, se situa a 20 Km al nord de la falla. L’any 2004 es van fixar en el terreny una sèrie d’estacions receptores de GPS a un costat i l’altre de la falla. a) Què podeu deduir respecte a la velocitat de desplaçament de cada un dels blocs d’aquesta falla? b) Penseu que Turquia és un país amb risc sísmic? Per què? c) Per contrastar la resposta de la pregunta anterior feu una recerca a Internet sobre si es produeixen

terratrèmols a Turquia. Feu un petit text explicant els resultats de la vostra cerca.

13 /20

Activitat 5 : L’activitat sísmica, es reparteix a l’atzar sobre el planeta? Exercici 1

Busqueu a la pàgina web de l’USGS el mapa de distribució dels sismes detectats al món l’any 2011 i l’any 2012. Feu una impressió de pantalla de cada mapa, retalleu-los i enganxeu-los a continuació. Després compareu-los. A continuació, sense imprimir-los, consulteu, també els mapes corresponents anys anteriors.

Localització dels epicentres dels terratrèmols ocorreguts durant l’any 2011 (segons la web de l’USGS) Localització dels epicentres dels terratrèmols ocorreguts durant l’any 2012 (segons la web de l’USGS)

Com a científics observeu que a la Terra es produeixen terratrèmols. Si penseu en la tasca final que heu de fer, és probable que us plantegeu el problema que expressa la pregunta d’aquesta activitat. Entre tots i totes penseu possibles respostes a aquesta pregunta, és a dir, plantegeu-vos possibles hipòtesis.

Per trobar resposta a aquest problema, haureu d’indagar, és a dir, haureu de fer observacions y buscar dades que us permetin trobar la solució al problema. Aquestes dades les podeu buscar, per començar, a la a la pàgina web de l’USGS (Servei

Geològic dels Estat Units). Per moure-us sense problemes per la pàgina consulteu el document de suport Guia USGS.

14 /20

a) Formuleu en forma de pregunta quin problema científic creieu que planteja aquesta comparació. b) Quina conclusió en traieu? c) Ara consulteu detingudament la informació del document 3. Trobeu alguna relació entre la

informació del document 3a, la del 3b, i la localització mundial dels sismes? d) Així, doncs, l’activitat sísmica es reparteix a l’atzar sobre el planeta? Com justificaríeu la seva

distribució? e) Consulteu el Mapa general de la sismicidad de la Península Ibérica que trobareu a la web del

Instituto Geográfico Nacional: http://www.ign.es/ign/main/index.do, seguint aquest menús: Inicio > Servicio de Información Sísmica > Estadísticas y cartografía sísmica > Mapas de sismicidad . Justifiqueu la distribució de terratrèmols a la península ibèrica basant-vos en la informació del document 3c.

f) Consulteu el Mapa d’epicentres període 1986-2000 a la pàgina de l’ Institut Geològic de Catalunya:

http://www.igc.cat/web/ca/index.php, seguint aquest menús: Inici > Sismologia > Sismicitat de Catalunya > Mapa d’epicentres període 1996-2000. Justifiqueu la distribució de terratrèmols a Catalunya basant-vos en la informació del document 3c.

g) Justifiqueu per què el risc sísmic a la costa de Llevant i Andalusia és més alt que no pas a Catalunya.

15 /20

Exercici 2

El dia 12 de gener de 2010, a les 16:53 hora local es va produir un devastador terratrèmol a Haití, una illa del Carib. Van ser 7 graus a l’escala Richter, amb l’epicentre a només 16 km d’una zona molt poblada com és la capital Port au Prince, i l’hipocentre a només 10 Km de profunditat. A continuació tens diferents informacions gràfiques que van aparèixer al diari La Vanguardia dels dies 14 i 15 de gener del 2010:

16 /20

17 /20

a) Quins factors creieu que van afavorir que aquest sisme fos tant devastador? b) Justifiqueu el terratrèmol d’Haití per la seva situació al planeta, ajudant-vos de les informacions

gràfiques del diari.

18 /20

Activitat 6: Què hem après?

Sobre com es manifesten els terratrèmols, com s’enregistren i com es poden mesurar.

Sobre l’origen dels terratrèmols i la propagació de les ones

Sobre la distribució dels terratrèmols al món.

19 /20

Activitat 7: Problema resolt i tasca final Recordeu la pregunta de la situació-problema que ens ha portat a aprendre tot allò que hem anotat a l’activitat anterior?

Després de llegir un document sobre els grans sismes de la Història ens preguntàvem: Podria passar, també, a casa nostra? Després de tot el que heu treballat ja esteu en condicions de contestar la pregunta-problema. Per fer-ho haureu d’elaborar un informe explicant si és o no probable que a Catalunya es produeixi un terratrèmol com els de Lisboa, San Francisco o el Japó. Haureu de fonamentar el contingut de l’informe en tot allò que haureu après realitzant totes les activitats. Podeu utilitzar, a més a més, dels documents i recursos utilitzats al llarg de les activitats altres suports com els següents:

• Mapa intensitats percebudes el segle XX

http://www.igc.cat/web/ca/sismologia_sismicitat_seglexx.html

• Vídeo TV3 de l’entrevista al geòleg J.M. Vilaplana sobre el risc sísmic a Catalunya http://www.tv3.cat/videos/3424890

• Vídeo TV3 Què qui com: Catalunya tremola

http://www.tv3.cat/videos/3419850/Catalunya-tremola • Vídeo TV3 Conviure amb el risc: La Terra tremola

http://www.edu3.cat/Edu3tv/Fitxa?p_id=9139

• Article El país http://www.elpais.com/articulo/espana/2500/terremotos/ano/Espana/elpepuesp/20110511elpepunac_48/Tes

A la primera activitat vàreu fer una base d’orientació de com fer un bon informe. El professor o professora us proporcionarà una rúbrica amb els criteris amb els quals s’avaluarà la vostra tasca.

20 /20

Activitat 8: Apliquem el que hem après La nit del 23 al 24 de febrer del 2006 un terratrèmol de magnitud 6,4 segons l’escala de Richter va sacsejar el nord del Marroc causant 564 morts i 300 ferits. L’epicentre es va localitzar a Ait Kamara, un petit poble situat a 19 Km de la ciutat portuària d’Al Hoceima.

Un habitant d’Imzouren, un poble que va quedar quasi bé arrasat per la catàstrofe ho explicava així: “Estavem dormint quan la terra va començar a moure’s. Eren dos quarts de tres de la matinada. Es va produir un soroll eixordador. Les cases queien, tan les més noves com les antigues. Es va tallar l’electricitat. La gent sortia al carrer descalça i amb pijama. La terra va tremolar diverses vegades. Teníem l’ impressió que ens engoliria d’un moment a l’altre”

a) Què expressa el valor de l’escala de Richter? b) Per què creieu que la ciutat d’Imzouren va resultar quasi bé arrasada? c) Expliqueu perquè aquest sisme es va notar, també, a Espanya i a Algèria. d) Expliqueu quina creieu que és la causa d’aquest terratrèmol. Heu de fonamentar la vostra explicació

en els coneixements que heu adquirit. e) Podeu consultar la informació i fotografies dels danys que va causar a l’hemeroteca de La

Vanguardia, buscant el diari del dia 25/02/2004. http://www.lavanguardia.com/hemeroteca/ A la pàgina 3 hi ha una columna titulada “Zona catastrófica”. Hi podem llegir que Immaculada Serrano, tècnica del Instituto Andaluz de Geofísica (IAG) va detectar, més d’un any abans, la fricció acumulada en el subsòl de la zona d’Al Hozeima, cosa que li va fer témer el que va passar. Explica, també, que en aquesta zona els terratrèmols es van succeint periòdicament cada cert nombre d’anys. Aquesta periodicitat en els successius terratrèmols d’una zona és el que s’anomena cicle sísmic. Expliqueu el motiu de l’existència d’aquest cicles. Per veure si heu fet una bona explicació podeu contrastar-la amb la que fa Immaculada Serrano al diari.