Señales sísmicas ocultas advierten sobre posible tsunami en Alaska

Desde 2020, investigadores han instalado instrumentos de monitoreo alrededor del Deslizamiento de Tierra de Barry en el Sonido de Prince William, Alaska, con el objetivo de rastrear de cerca la actividad sísmica en la zona. Su meta es detectar señales de advertencia anticipadas, antes de que un deslizamiento repentino pueda desencadenar un tsunami destructivo.

Al analizar estas grabaciones sísmicas, los científicos identificaron un tipo de señal previamente no reconocido. Estos eventos se caracterizan por pulsos agudos y de alta frecuencia que se vuelven más comunes desde finales del verano hasta mediados del invierno, para luego detenerse repentinamente a finales de invierno o principios de primavera.

Señales extrañas vinculadas al congelamiento y descongelamiento de rocas

En un artículo publicado en Seismological Research Letters, Gabrielle Davy de la Universidad de Alaska Fairbanks y sus colegas propusieron que estas señales son causadas por el agua que se congela y descongela dentro de pequeñas grietas en las rocas bajo el cercano Glaciar Cascade. El equipo de investigación es el primero en llevar a cabo un análisis sistemático de estos eventos sísmicos cortos e impulsivos cerca del deslizamiento de tierra de Barry.

Los científicos enfatizaron que estas señales no indican que el deslizamiento de tierra en sí esté en movimiento. Sin embargo, podrían proporcionar información valiosa sobre cambios en las condiciones del agua subterránea detrás de la pendiente, cambios que eventualmente podrían desempeñar un papel en desencadenar el movimiento de la pendiente.

Por qué el deslizamiento de tierra de Barry representa un riesgo serio

Buscar señales sísmicas de advertencia en Barry Arm es especialmente importante porque el deslizamiento de tierra se encuentra en un entorno altamente inestable. La pendiente es empinada y está sustentada por una roca madre débil y muy fracturada, lo que la hace propensa a fallas. Además, ha perdido el apoyo crítico del glaciar Barry, que ha estado derritiéndose y retrocediendo rápidamente durante el último siglo.

"Lo que hace que el deslizamiento de tierra de Barry sea especialmente preocupante es el tamaño del deslizamiento", explicó Davy. "Es una masa grande y de movimiento lento, del orden de aproximadamente 500 millones de metros cúbicos, que ha estado avanzando durante décadas".

"Si ocurriera un colapso rápido, el material caería directamente al fiordo, lo que podría generar un tsunami con alturas de ola potencialmente altas", agregó. "Barry Arm es visitado por kayakistas y cruceros, y comunidades cercanas como Whittier podrían verse afectadas, por lo que entender el peligro es importante tanto desde una perspectiva científica como de seguridad pública".

Clasificando un año de datos sísmicos

Debido a estos riesgos, el área del deslizamiento de tierra ha sido extensamente instrumentada desde 2020. El estudio de Davy y sus colegas es uno de los primeros en examinar cuidadosamente el gran volumen de datos sísmicos recopilados por esos instrumentos.

Para esta investigación, el equipo revisó manualmente un año entero de grabaciones continuas de formas de onda sísmica. Buscaron señales que pudieran ayudar a determinar cuándo y dónde podría ocurrir un deslizamiento de tierra.

Este enfoque práctico permitió a los investigadores reconocer la amplia gama de señales presentes en los datos. Estas incluyeron vibraciones de pequeños terremotos, movimiento de glaciares, deformación de pendientes y otras fuentes de ruido sísmico de fondo.

"Necesitábamos construir una comprensión clara de las señales que ocurren rutinariamente en el área, para que cualquier señal inusual o previamente no reconocida se destacara. Al pasar tiempo con los datos en bruto, se entrena la vista para reconocer lo que 'normal' parece" antes de desarrollar herramientas de clasificación y algoritmos de detección, explicó Davy.

Patrones estacionales revelan un proceso de congelamiento y descongelamiento

Después de aprender a identificar los eventos cortos e impulsivos inusuales en los registros sísmicos, los investigadores los compararon con datos meteorológicos y de precipitaciones. También utilizaron radar terrestre para rastrear cambios sutiles en el movimiento de la pendiente. Esta combinación les permitió estudiar cuándo y dónde ocurrieron las señales.

El momento, la ubicación y las características de las señales apuntaron a eventos pequeños y frágiles que ocurren estacionalmente a medida que el agua se congela y descongela dentro de las grietas en la roca.

"Señales sísmicas similares han sido documentadas en otros entornos, aunque no se informan ampliamente", dijo Davy. Señaló un estudio reciente de Noruega que observó señales comparables cerca de una pendiente rocosa inestable y "sugirió que sus señales podrían estar vinculadas a procesos de congelamiento y descongelamiento que actúan sobre las grietas dentro de la roca madre".

Hacia mejores sistemas de alerta temprana para deslizamientos de tierra

La coautora Ezgi Karasözen mencionó que el Centro de Terremotos de Alaska está probando un sistema regional de detección de deslizamientos de tierra en el sitio del deslizamiento de tierra de Barry. Según Karasözen, el sistema "nos alertará sobre cualquier falla de la pendiente en esta área".

"A medida que la investigación sobre la sismología de deslizamientos de tierra crece, hay un reconocimiento creciente de que la actividad sísmica precursora, cuando ocurre, puede ser una fuente importante de advertencia temprana", dijo Karasözen. "Eso motiva investigaciones más amplias no solo en Barry Arm, sino también en otros sitios del sur de Alaska donde existen peligros similares".