Descubren los desencadenantes de terremotos 'imposibles' en zonas estables

Los terremotos en regiones como Utah (EE.UU.), Soultz-sous-Forêts (Francia) y Groningen (Países Bajos) han desconcertado a los científicos, ya que, según la teoría geológica, no deberían ser posibles. En estas áreas, se considera que las capas superficiales de la corteza terrestre se comportan de manera que refuerzan las fallas cuando comienzan a moverse. Los libros de texto sugieren que este efecto de fortalecimiento debería prevenir la ocurrencia de terremotos. Sin embargo, los temblores siguen ocurriendo en estas zonas supuestamente estables. Investigadores de la Universidad de Utrecht se propusieron entender por qué. Sus hallazgos, publicados recientemente en Nature Communications, revelaron que las fallas que han permanecido inactivas durante millones de años pueden acumular estrés adicional con el tiempo. Eventualmente, esa presión acumulada puede liberarse en un único evento. Esta información es crucial para identificar áreas más seguras para tecnologías como la extracción de energía geotérmica y el almacenamiento de energía subterránea.

La doctora Ylona van Dinther, quien lideró el estudio, explicó: "Las fallas pueden encontrarse casi en cualquier lugar. Las fallas en el subsuelo superficial suelen ser estables, por lo que no esperamos que ocurran movimientos sísmicos a lo largo de ellas". Sin embargo, sorprendentemente, la actividad sísmica ocurre dentro de los primeros kilómetros bajo la superficie, precisamente donde se considera que el terreno es más estable. Estos terremotos superficiales a menudo están vinculados a actividades humanas como la perforación, extracción o inyección de fluidos. La pregunta, entonces, es por qué fallas que normalmente se fortalecen cuando se mueven pueden debilitarse y deslizarse repentinamente, liberando energía en forma de un terremoto.

Fallas inactivas y curación lenta

Muchos terremotos inducidos por humanos ocurren a lo largo de antiguas fallas inactivas que no se han movido durante millones de años. Aunque estas fallas permanecen quietas, las superficies donde las rocas se encuentran lentamente "sanadas" con el tiempo, volviéndose más fuertes. Este fortalecimiento gradual crea una resistencia adicional. Cuando esa resistencia finalmente se supera, puede causar una aceleración abrupta a lo largo de la falla. Esa aceleración produce un terremoto, incluso en regiones que los modelos geológicos etiquetan como estables.

Debido a que áreas como estas no tienen un registro de actividad sísmica a largo plazo, las comunidades locales a menudo no están preparadas. Los edificios y la infraestructura no están diseñados para soportar el temblor. "Además, estos terremotos ocurren a una profundidad donde se llevan a cabo actividades humanas, es decir, a no más de varios kilómetros de profundidad. Eso es considerablemente menos profundo que la mayoría de los terremotos naturales". Esta superficialidad significa que tales temblores pueden causar movimientos del suelo más notorios y potencialmente dañinos.

Eventos únicos que se estabilizan con el tiempo

Curiosamente, el equipo de Utrecht encontró que estos terremotos son eventos únicos. Una vez que se libera el estrés acumulado, la falla se asienta en un nuevo estado más estable. "Como resultado, no hay más actividad sísmica en ese lugar", afirmó Van Dinther. "Esto significa que, aunque el subsuelo en tales áreas no se estabilizará inmediatamente después de que se detengan las operaciones humanas, la fuerza de los terremotos, incluida la magnitud máxima esperada, disminuirá gradualmente". Cuando una falla se fortalece al moverse, sus secciones rotas pueden deslizarse más fácilmente unas sobre otras después, actuando como barreras naturales que impiden la formación de terremotos más grandes. Esto significa que el riesgo general puede revisarse a la baja, ya que el potencial de temblores más fuertes disminuye una vez que la falla ha cedido.

Implicaciones para el uso sostenible del subsuelo

La investigación tiene consecuencias significativas para cómo utilizamos y gestionamos el subsuelo de la Tierra. Muestra que incluso en regiones consideradas geológicamente estables, los terremotos pueden ocurrir bajo ciertas condiciones, pero solo una vez por falla. Después del evento inicial, el área tiende a volverse más segura. Comprender cómo se comportan las fallas, cómo "sanadas" y qué las causa a acelerar o desacelerar es esencial para minimizar los riesgos sísmicos asociados con la energía geotérmica, el almacenamiento de carbono y tecnologías similares. Con nuevos modelos computacionales, los investigadores de la Universidad de Utrecht ya están trabajando para refinar estas predicciones y mejorar la forma en que se comunican los riesgos de terremotos únicos.