Predicción de Sismos, ¿Mito o Realidad?

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¿Cuántos de nosotros  hemos escuchado que “The Big One” o el esperado gran terremoto sobre la falla de San Andres, que devastaría gran parte de California, está retrasado? También es posible que hayamos escuchado  que entre más se demore en ocurrir el sismo mayor será su magnitud y, por lo tanto, más destructivo. Entonces, ¿De dónde provienen estas afirmaciones y que tanta validez poseen? Y, ¿Para cuándo deberíamos estar preparados para el siguiente gran terremoto?

En realidad, nuestro planeta es bastante activo y constantemente ocurren sismos. La imagen a continuación resume la cantidad de sismos que ocurren en el planeta al año. Sólo en un año se registran más de 1’000.000 de sismos.

Ocurrencia de sismos en un año. Imagen tomada de IRIS. https://www.iris.edu/hq/inclass/fact-sheet/how_often_do_earthquakes_occur

A pesar de este gran número de eventos pocos son perceptibles para los humanos, aunque sí quedan registrados en los sismógrafos. La magnitud de un sismo indica la energía que este libera, podemos observar en la imagen que a medida que aumenta la magnitud disminuye el número de eventos al año. Los megaterremotos son escasos y aunque el registro histórico e instrumental es insuficiente para arrojar conclusiones inequívocas, lo cierto es que se pueden identificar algunos patrones, tanto en zonas de ruptura  (lugar en donde se genera el sismo), como en intervalos de recurrencia (cada cuanto ocurre un sismo de magnitud determinada en una zona específica). De este conocimiento se ha ido construyendo el concepto del ciclo de los terremotos.

El desarrollo del GPS trajo consigo grandes ventajas a la hora de estudiar cambios en la superficie terrestre y resultó ser una gran herramienta para comprender cómo se mueve y se deforma la corteza frente a eventos sísmicos. Para entender mejor estos conceptos es necesario explicar qué es una falla. Las fallas son planos, superficies, fracturas  a lo largo de las cuales las rocas a lado y lado de esta superficie se mueven en direcciones opuestas. Existen zonas sobre las fallas  en las que las fuerzas de fricción no permiten el desplazamiento de las rocas, la superficie en ese punto está bloqueada y no existe movimiento relativo en ambos lados de la falla. Estas son las zonas de principal interés en la estimación de la amenaza sísmica pues en algún momento las fuerzas de fricción serán sobrepasadas y las rocas se moverán repentinamente generando un terremoto.

Pero, ¿Qué es el ciclo de los terremotos? Y, ¿Por qué si hablamos de un ciclo no podemos hacer predicciones acertadas? El ciclo de los terremotos se compone de 3 periodos: intersísmico, cosísmico y postsísmico. Las fallas separan bloques que se mueven relativamente a una tasa constante, durante el periodo intersísmico las rocas en la zona de falla no pueden moverse debido a la alta fricción y empiezan a ser rezagadas con respecto a su bloque (déficit de deslizamiento), en este caso decimos que la corteza se está deformando y conforme pasa el tiempo más deformación es acumulada. El periodo cosísmico es el momento del sismo, la deformación es tal que las fuerzas de fricción son sobrepasadas y las rocas que a bajas temperaturas se comportan elásticamente (pueden retornar a su forma original) se mueven abruptamente para compensar el déficit de deslizamiento del periodo anterior. Durante el periodo postsísmico se libera la deformación que no fue liberada durante el terremoto, los movimientos en este periodo decaen con el tiempo y se componen principalmente del movimiento en zonas más profundas de la falla (que no se mueven instantáneamente) y de la reacomodación del manto en respuesta al evento (Tatcher, 1984). Este periodo es probablemente el más complejo y el que más complicaciones produce pues enmascara las observaciones de GPS del periodo intersísmico.

Tanto los registros históricos como los estudios de paleosismología aportan evidencia de la existencia de cierta periodicidad en la ocurrencia de sismos. Shimazaki y Nakata (1980) observaron que la costa en Japón era levantada por encima del nivel del mar cuando ocurría un terremoto. Adicionalmente, se dieron cuenta que entre mayor era la elevación causada por el sismo, más tiempo pasaba hasta la ocurrencia de un nuevo evento. A partir de estos datos postularon el modelo de predicción temporal, el cual implica que los esfuerzos (que causan la deformación) deben ser uniformes en el tiempo y el nivel límite de esfuerzo que puede ser soportado invariante. Cuando se habla de un proceso cíclico se entiende que este ocurre una y otra vez, de manera que el modelo de predicción temporal no parece tan descabellado.

En este punto es necesario especificar que por predicción se entiende el conocimiento de la ubicación, el tiempo (fecha) y la magnitud de un evento sísmico. Es esto lo verdaderamente importante para el público en general y en este sentido, la realidad es que, los sismos no pueden predecirse. No sólo porque resulta sumamente difícil realizar las mediciones necesarias y estas sólo pueden tomarse mediante métodos indirectos, sino principalmente porque nuestro planeta es un sistema complejo y la contribución de los diferentes factores que intervienen en los procesos de deformación y generación de sismos son difíciles de evaluar. Entre las muchas complicaciones que constituyen desviaciones del ciclo ideal están los efectos postsísmicos que al igual que la deformación permanente disminuyen la tasa a la que se acumula deformación durante el periodo intersísmico (Tatcher, 1984). La deformación permanente es aquella de la cual la roca no se recupera durante un sismo, Tatcher (1984) sugiere que con cada ciclo la deformación permanente puede disminuir el límite de deformación máximo que las rocas soportan antes que un sismo. Otras complicaciones incluyen los sismos lentos o silenciosos en los que la deformación no se libera instantáneamente sino a lo largo de periodos prolongados de tiempo (Schwarts y Rokosky, 2007) y cuyo papel dentro del ciclo no se comprende del todo.

Aunque la predicción de sismos está lejos de nuestro alcance, el concepto del ciclo de los terremotos permite la descripción adecuada de las observaciones de deformación de la corteza obtenidas a partir de GPS y es útil dentro de estudios de estimación de amenaza sísmica (que reúnen además otros parámetros), en donde lo único que podemos decir con cierta confianza es la probabilidad  de que en una zona ocurra un sismo dentro un rango de magnitudes dadas en un intervalo de tiempo determinado.

Fuentes consultadas:

Thatcher, W. (1984). The earthquake deformation cycle, recurrence, and the time‐predictable model. Journal of Geophysical Research: Solid Earth89(B7), 5674-5680.

Schwartz, S. Y., y Rokosky, J. M. (2007). Slow slip events and seismic tremor at circum‐Pacific subduction zones. Reviews of Geophysics45(3).

IRIS. (2011).How Often Do Earthquakes Occur. Recuperado de https://www.iris.edu/hq/inclass/fact-sheet/how_often_do_earthquakes_occur

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