Japón alambra el océano con un “sistema nervioso” que detiene el terremoto
La nueva red de detección de terremotos de Japón alarga los tiempos de advertencia, y los investigadores en Gales han aprovechado los detectores de explosiones nucleares para medir los riesgos de tsunami. Pero los Estados Unidos retrasan la falla masiva de Megathrust Cascadia
Vista aérea de los devastados a lo largo de la costa noreste de Japón después de un terremoto masivo y tsunami el 25 de marzo de 2011.
Foto de DoD/Alamy Stock Photo
Si el fondo del océano tuviera un sistema nervioso, podría verse algo así: miles de millas de cables de fibra óptica conectados a sensores establecidos sobre las fallas donde comienzan los terremotos de Japón. Completado en junio, este sistema tiene como objetivo evitar la devastación como la de 2011, cuando un temblor implacable de seis minutos fue seguido por un Tsunami de 130 pies Eso alcanzó velocidades de 435 millas por hora y golpeó ciudades en escombros. Demorado alertas Dio a algunas comunidades menos de 10 minutos para evacuar y solo advirtió sobre ondas mucho más pequeñas, basadas en lecturas de terremotos inexactos. Casi 20,000 personas murieron, con miles más heridos o desaparecidos. Colapsas del reactor en el inundado Fukushima Daiichi Planta de energía nuclear irradió la tierra circundante y derramó agua radiactiva en el océano.
El terremoto submarino, magnitud 9.0 “Megathrust”, el peor en la historia registrada de Japón, Began en el fondo marino del Pacífico a 45 millas de la costa oriental del país. Los sensores terrestres detectaron sus primeras ondas de choque, pero no pudieron proporcionar de inmediato lecturas claras de su magnitud o la de el tsunami que creó. Meros meses después, Japón comenzó a expandir su sistema de detección de terremotos para cubrir el fondo del océano. Con la finalización del sistema el mes pasado, Japón se ha convertido en el primer país en lograr un monitoreo directo en tiempo real de zonas de subducción enteras, que agrega minutos y segundos para evacuar a las personas y abrazar la infraestructura crucial para el impacto.
Pero el sistema de advertencia avanzado no es toda la historia, dice el sismólogo Harold Tobin, director de la Red Sísmica del Noroeste del Pacífico. “Al cablear la zona de falla en alta mar, podemos escucharla constantemente”, dice. “Eso significa que podemos detectar todo tipo de señales sutiles que nos dicen cómo funcionan las fallas, como el almacenamiento del estrés y cómo comienza a liberarse al comienzo de un terremoto”.
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Japón construye su ‘sistema nervioso’ de la piso oceánico
A los pocos meses del terremoto de 2011, el gobierno japonés comenzó a construir S-net (Red de observación del fondo marino para terremotos y tsunamis). S-Net conectó la red de detección de terremotos de la nación a la trinchera de Japón, la región sismológicamente activa en alta mar donde comenzó el terremoto de 2011. Aproximadamente 3,540 millas de cable ahora en zigzag en 116,000 millas cuadradas de océano para conectar 150 observatorios en el fondo del océano. Cada uno contiene 14 canales de detección distintos, incluidos sismómetros y acelerómetros, así como medidores de presión para medir las olas que pasan por encima. Esta red, la primera parte de la red más grande que se completó en junio de 2025, terminó en 2017. Cuando un terremoto de magnitud 6.0 dio un paso al año siguiente, las alertas llegaron a las ciudades antes de que golpeara el primer golpe, unos 20 segundos completos antes de que el sismómetro terrestre más cercano explotara su alarma, al mismo tiempo que lento de trenes de boletería y advertencias de transmisión.
Una red de fondo marino mucho más pequeña, el Donet (denso sistema de red de oceavo para terremotos y tsunamis) se había iniciado en 2006 a lo largo de una sección del canal de Nankai, otra zona geológicamente activa, donde la placa de mar filipino empuja debajo del suroeste de Japón. Esta zona había sido considerada la amenaza sísmica más urgente de Japón. El último par de rupturas de magnitud más de 8.0 se produjo allí en 1944 y 1946. Y debido a que los intervalos históricos para los terremotos importantes en esa área ocurren en un promedio de 100 a 200 años, se suponía que el estrés entre las placas se acercaba a su punto de ruptura. La zona de megatrust de Nankai se encuentra a solo 40 a 60 millas de los centros densamente poblados de Osaka y Nagoya y el T & Omacr; Kai Industrial Belt, y la geometría de la zanja del área apunta a los tsunamis directamente a la orilla. Los planes de desastre proyectan cientos de miles de víctimas y pérdidas económicas de más de $ 1 billón si las advertencias llegan solo después de que se alertan los sensores de tierras. En 2013, Donet se expandió para incluir más de 460 millas de cables. Y en 2019 el ahora N-NET recientemente completado (Nankai se inició la red de observación del fondo marino para terremotos y tsunamis); Actualmente cubre el resto de la zona de Megathrust de Nankai. Conectado por más de 1,000 millas de cable, los 36 observatorios de N-Net completan el sistema de detección de terremotos más grande de Japón.
Con el enlace N-Net final configurado este junio, el sistema completo aumenta los tiempos de advertencia en 20 segundos para terremotos y 20 minutos completos para tsunamis, lo suficiente para desviar vuelos entrantes y cerrar puertas marinas en puertos ocupados. Y el proyecto podría proporcionar a los sismólogos un tesoro de nuevos datos útiles. De particular interés son los eventos de deslizamiento lento, en los que las fallas se liberan gradualmente sin terremotos. “Si el reloj retrocede 20 años, básicamente pensamos que las fallas estaban bloqueadas y no se movían en absoluto o tenían un terremoto y se movían muy, muy rápido”, explica Tobin. Pero los eventos de deslizamiento lento revelan un tercer modo en el que las fallas se mueven más rápido que la velocidad tectónica de la placa estable pero mucho más lenta que un terremoto. Mientras que los eventos de deslizamiento lento generalmente no están presentes antes de pequeños terremotos, a menudo ocurren en los días previos a los principales, tal vez separando “suficiente de la zona de falla para que prepare el sistema para un gran terremoto”, dice Tobin. “Eso podría terminar siendo algo que podamos usar como un sistema de detección de deprecadores de terremotos”. Sin embargo, se apresura a señalar que no todos los eventos de deslizamiento lento son seguidos por terremotos.
Los técnicos de N-NET pasarán los próximos meses calibrando instrumentos y doblar sus alimentos en una sola columna vertebral de monitoreo que incluye los aproximadamente 6,000 sensores terrestres de Japón. Pero la parte más difícil está realizada: instalar cables y observatorios de fibra óptica blindada a lo largo de la llanura abisal de los barcos y las áreas de lecho marino poco profundo “arado” para enterrar cables y protegerlos de anclajes y equipo de pesca. Los robots submarinos ayudaron en aguas más profundas y ahora atenderán a los observatorios y reemplazarán las piezas.
Desde detectores de bombas nucleares hasta alarmas de tsunami
La finalización de la red de Japón coincide con la de otro programa de detección de tsunami en la Universidad de Cardiff en Gales. Great (evaluación temprana global en tiempo real de tsunamis) se puso en línea en junio y transmite datos de cuatro de las 11 estaciones oceánicas hidroacústicas creadas para la organización integral de tratados de prueba nuclear. Construido para escuchar explosiones clandestinas de bombas nucleares, el sistema de abatimiento de globo detecta ondas de gravedad acústica de baja frecuencia. Estos pulsos de presión corren a través del agua de mar a aproximadamente 3,355 millas por hora, más de 10 veces más rápido que el borde de ataque de un tsunami. Investigadores de la Universidad de Cardiff Use algoritmos de aprendizaje automático para interpretar las señales de hidrófono. En cuestión de segundos, el sistema estima la magnitud del terremoto, el tipo de deslizamiento de falla y el potencial de tsunami y envía alertas, aunque los investigadores estiman que se requerirían un total de dos docenas de sitios de hidrófono para que la cobertura sea global.
Megathrust silenciosa de Cascadia: un terremoto masivo esperando invisible
Sin embargo, incluso a medida que se expanden los sistemas de detección, una de las fallas más vulnerables del planeta permanece entre las menos monitoreadas: la falla de Megathrust de Cascadia, que se extiende a lo largo de la costa del noroeste del Pacífico desde la isla de Vancouver hasta el norte de California. A diferencia de las fallas de Japón, este no produce muchos terremotos pequeños, lo que inicialmente llevó a los sismólogos a creer que planteó poco riesgo. Pero investigaciones recientes han demostrado que es propensa a terremotos raros pero masivos. En marcado contraste con Japón, la falla de Megathrust de Cascadia tiene solo un cable con tres sismómetros, aunque recientemente se aseguró la financiación para reemplazar uno de los sismómetros y para agregar tres más. (Canadá también tiene un pequeño sistema de cables). “Tenemos los comienzos más paltros de lo que tienen en Japón”, dice Tobin. La detección temprana de un terremoto masivo podría dar a decenas de millones de personas a lo largo de la costa noroeste del Pacífico más tiempo para prepararse, al igual que la detección de eventos de deslizamiento lento en la falla. “De hecho, entendemos muy bien ahora que solo está almacenando el estrés hacia un muy grande, potencialmente magnitud-9 a escala, terremoto, tan grande como 2011, con el mismo peligro de tsunami”, dice. “Es bastante inevitable”.