¿Cómo terminan los terremotos? Una ‘señal de alto’ sísmica podría ayudar a predecir el riesgo de terremotos

Esto es lo que detiene en seco los grandes terremotos

Por Jacek Krywko editado por Sarah Lewin Frasier

El lunes, los residentes del noreste de Japón se vieron sacudidos por un enorme terremoto de magnitud 7,7 frente a la costa y advirtieron sobre posibles tsunamis, así como una pequeña posibilidad de un “megaterremoto” de magnitud 8 o superior en los próximos días. Un nuevo estudio, publicado el jueves en Science, investiga cómo evolucionan estos “megaterremotos”, qué puede eventualmente detenerlos y cómo podemos predecir su poder destructivo.

Un terremoto comienza a gran profundidad cuando enormes fuerzas tectónicas hacen que se acumule tensión a lo largo de una falla, una fractura masiva en la corteza terrestre donde los bloques de roca se han desplazado y se han movido unos sobre otros. Una vez que esta tensión acumulada supera la fricción que mantiene unidas las rocas en un punto específico llamado hipocentro, la falla se desliza y una ruptura se extiende rápidamente a lo largo de ella, generando poderosas ondas sísmicas que hacen temblar el suelo. Este proceso continúa hasta que la ruptura que se extiende alcanza un área de baja tensión y pierde impulso lentamente, o hasta que choca con una barrera física subterránea que la detiene instantáneamente, como un tren a toda velocidad que choca contra un muro de concreto.

Ese proceso de ruptura que golpea una barrera crea una firma llamada fase de detención: un estremecimiento sísmico que viaja en dirección opuesta a la ruptura principal. “Cuando la ruptura va rápidamente y encuentra alguna barrera que la detiene repentinamente, envía una onda de choque”, dice el coautor del estudio Jesse Kearse, científico terrestre de la Universidad Victoria de Wellington en Nueva Zelanda. Un ser humano que estuviera encima de una barrera de este tipo sentiría primero que el suelo se mueve en la misma dirección que la ruptura y luego saltaría bruscamente hacia atrás en la dirección opuesta. “Es como si estuvieras en un automóvil y de repente los frenos se activan y vuelves a sentarte en el asiento del automóvil”, explica Kearse.

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Pero faltaban datos de observación que mostraran esa firma, por lo que Kearse y su colega Yoshihiro Kaneko, geofísico de la Universidad de Kyoto, la buscaron en los datos sísmicos y geodésicos registrados por sensores colocados cerca de 12 grandes terremotos en todo el mundo.

Cinco de los terremotos que estudiaron los investigadores tenían suficientes sensores a lo largo de la falla como para poder aislar la fase de parada de estos terremotos. El equipo también descubrió que ciertas características cercanas a la superficie, como capas de roca más blandas encima de donde ocurre la fase de parada, pueden mejorarla aún más, provocando sacudidas más severas del suelo en la superficie.

Cada barrera que topa una ruptura en su camino funciona como un punto de control. Si la barrera se mantiene, detiene el terremoto, que puede terminar siendo un evento menor y localizado. Pero si la ruptura que avanza tiene suficiente energía para atravesar el punto de control, se extiende al siguiente segmento de falla, potencialmente formando un monstruo de “megaterremoto”. “Esto demuestra el papel extremadamente valioso de las observaciones de campo cercano para comprender por qué los terremotos crecen o permanecen pequeños”, dice Yihe Huang, geofísico de la Universidad de Michigan, que no participó en el estudio.

Ahora que los científicos saben cómo identificar una firma de fase de detención, dicen los investigadores, pueden identificar estas fases en los datos de terremotos pasados ​​para trazar barreras subterráneas y evaluar cuánta energía pueden absorber, además de si hay características cercanas a la superficie que se amplifiquen. “Esta nueva información puede potencialmente transformar el análisis de peligro de terremotos”, añade Huang, al mostrar dónde se podría detener un terremoto de una intensidad particular y dónde se podría potenciar.

Pero todavía queda mucha investigación por hacer antes de que los nuevos hallazgos ayuden a construir modelos de terremotos más precisos. Kearse y Kaneko limitaron su estudio a los terremotos de impacto, en los que dos bloques de roca se deslizan horizontalmente uno sobre el otro, porque simplemente hay más datos para ellos. El evento del lunes en Japón fue un terremoto de empuje que hizo que el suelo se moviera hacia arriba y hacia abajo, un movimiento que es mucho más probable que cause un tsunami. “La continuación obvia de este trabajo es hacerlo más general”, dice Kearse. “Pero esperamos que este mecanismo de detención sea una característica común del proceso sísmico que también se aplica a los eventos de empuje. Simplemente no podemos confirmarlo todavía”.

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