Científicos descubren "frenos" ocultos que detienen terremotos masivos

En las profundidades del océano Pacífico, a aproximadamente 1,600 kilómetros de la costa de Ecuador, se encuentra una falla submarina que ha estado generando terremotos de magnitud 6 con una sorprendente regularidad durante al menos 30 años. Estos temblores ocurren cada cinco a seis años, afectando casi las mismas secciones de la falla y alcanzando magnitudes casi idénticas.

Esta consistencia es extremadamente rara en la ciencia sísmica, y los investigadores han luchado durante mucho tiempo por explicar cómo este patrón puede continuar de manera tan confiable. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en la revista Science ha identificado la razón detrás de este fenómeno. Los científicos han descubierto que regiones especiales dentro de la falla actúan como sistemas de frenado naturales que detienen repetidamente los terremotos antes de que puedan crecer más.

El sismólogo Jianhua Gong, autor principal del estudio y profesor asistente de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas en la Universidad de Indiana, expresó: "Hemos sabido que estas barreras existen durante mucho tiempo, pero la pregunta siempre ha sido de qué están hechas y por qué detienen tan eficazmente los terremotos, ciclo tras ciclo".

El equipo de investigación, que incluyó a científicos del Instituto Oceanográfico Woods Hole, el Instituto Scripps de Oceanografía de la UC San Diego, el Servicio Geológico de EE.UU., la Universidad de Boston, la Universidad de Delaware, la Universidad de Washington Occidental, la Universidad de New Hampshire y la Universidad McGill, se enfocó en la falla transformante Gofar, ubicada a lo largo de la Ridge del Pacífico Este, en un esfuerzo por resolver el misterio de los terremotos submarinos que se repiten.

La Falla Gofar y sus Terremotos Repetidos

La falla Gofar es una fractura submarina profunda donde las placas tectónicas Pacífica y Nazca se deslizan una junto a la otra a una velocidad de aproximadamente 140 milímetros por año, que es comparable al crecimiento de las uñas. Lo que hace que esta falla sea especialmente inusual es que sus terremotos más grandes comienzan y se detienen en casi las mismas ubicaciones. Entre las secciones donde ocurren los terremotos importantes, hay tramos más tranquilos de la falla que parecen absorber el estrés sin producir grandes rupturas. Los científicos se refieren a estas áreas como "barreras", pero hasta ahora su papel exacto había permanecido poco claro.

Para investigar, los investigadores utilizaron datos recolectados durante dos experimentos de fondo marino, uno realizado en 2008 y otro entre 2019 y 2022. Durante estas misiones, se colocaron sismómetros en el fondo del océano, instrumentos diseñados para detectar terremotos directamente en el lecho marino, a lo largo de dos partes de la falla Gofar.

Los instrumentos capturaron decenas de miles de pequeños terremotos que ocurrieron antes y después de dos eventos importantes de magnitud 6. Esto proporcionó a los investigadores una visión excepcionalmente detallada de cómo se comporta la falla antes, durante y después de las rupturas mayores.

Zonas de Barrera Ocultas Bajo el Océano

El equipo descubrió un patrón notablemente similar en ambas regiones de barrera. En los días y semanas previos a un gran terremoto, las zonas de barrera experimentaron ráfagas de actividad sísmica. Inmediatamente después de que ocurrió el terremoto más grande, esas mismas regiones se volvieron casi completamente silenciosas.

Debido a que este comportamiento apareció en dos segmentos de falla separados estudiados con 12 años de diferencia, los investigadores concluyeron que el mismo proceso físico fue responsable en ambos casos.

Según el estudio, las barreras no son secciones inactivas de roca. En cambio, son áreas altamente complejas donde la falla se divide en múltiples hebras. Desplazamientos laterales pequeños entre estas hebras, que varían de 100 a 400 metros, crean aberturas localizadas dentro de la estructura de la falla, similares a pequeñas grietas dentro de una fractura.

Los investigadores también encontraron evidencia de que el agua de mar se filtra profundamente en estas zonas fracturadas. Juntas, la geometría inusual y los fluidos atrapados crean condiciones para un proceso llamado "refuerzo de dilatancia".

Cómo Funcionan los "Frenos" Naturales de los Terremotos

Durante un gran terremoto, el movimiento repentino a lo largo de la falla provoca que la presión dentro de la roca llena de fluidos caiga rápidamente. A medida que esto ocurre, la roca porosa se bloquea temporalmente, desacelerando o deteniendo la ruptura antes de que pueda continuar propagándose y volviéndose más grande.

En efecto, las zonas de barrera actúan como frenos incorporados dentro de la falla.

"Estas barreras no son solo características pasivas del paisaje", explicó Gong. "Son partes activas y dinámicas del sistema de fallas, y entender cómo funcionan cambia nuestra forma de pensar sobre los límites de terremotos en estas fallas".

La falla Gofar está lejos de las costas densamente pobladas, por lo que los terremotos en sí mismos representan poco peligro directo para las personas. Sin embargo, los hallazgos podrían tener implicaciones mucho más amplias para la ciencia de los terremotos en todo el mundo.

Implicaciones para la Predicción de Terremotos

Las fallas transformantes similares a Gofar se encuentran en todos los océanos de la Tierra. Los científicos han notado durante mucho tiempo que los terremotos submarinos a lo largo de estas fallas a menudo permanecen más pequeños de lo que las condiciones geológicas podrían permitir, como si algún mecanismo natural limitara su tamaño máximo.

La nueva investigación sugiere que las zonas de barrera como las encontradas en Gofar pueden ser comunes en el fondo oceánico. Si es así, podrían funcionar como un sistema generalizado de frenos naturales de terremotos que evita que algunas rupturas se conviertan en eventos aún más grandes.

Los investigadores afirman que el descubrimiento podría mejorar los modelos de terremotos utilizados para estimar los peligros sísmicos a lo largo de fallas submarinas en todo el mundo, incluidas las regiones más cercanas a poblaciones costeras importantes.

La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. y el Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá.