Un terremoto en Chile revela un fenómeno subterráneo inesperado

En julio de 2024, un terremoto de magnitud 7.4 golpeó cerca de la ciudad de Calama, en el norte de Chile. El sismo causó daños en edificios y afectó el suministro eléctrico en la región.

Chile es conocido por sus terremotos, habiendo registrado el más fuerte de la historia en 1960, cuando un evento de magnitud 9.5 provocó un tsunami devastador. Sin embargo, el terremoto de Calama se destacó por su profundidad y fuerza inusuales.

Los terremotos megathrust suelen ocurrir cerca de la superficie terrestre, donde las placas tectónicas colisionan. En contraste, el terremoto de Calama se originó a unos 125 kilómetros de profundidad, dentro de la propia placa tectónica subductora.

Los sismos a estas profundidades generalmente producen temblores más débiles en la superficie. Sin embargo, el evento de Calama rompió esta expectativa. Investigadores de la Universidad de Texas en Austin descubrieron que una secuencia rara de procesos subterráneos aumentó significativamente la fuerza del terremoto. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en Nature Communications.

El estudio no solo explicó por qué este terremoto fue inusualmente intenso, sino que también podría mejorar la forma en que los científicos evalúan los riesgos sísmicos en el futuro.

"Estos eventos chilenos están causando más temblores de lo que normalmente se espera de los terremotos de profundidad intermedia y pueden ser bastante destructivos", afirmó Zhe Jia, autor principal del estudio y profesor asistente de investigación en la Escuela de Geociencias Jackson de la UT. "Nuestro objetivo es aprender más sobre cómo ocurren estos terremotos, para que nuestra investigación pueda apoyar la respuesta de emergencia y la planificación a largo plazo".

Los terremotos de profundidad intermedia, incluido el de Calama, se creía que eran desencadenados principalmente por un proceso conocido como "fragilidad por deshidratación". Este fenómeno ocurre cuando una placa tectónica oceánica se hunde más en el interior de la Tierra. A medida que aumentan la temperatura y la presión, el agua atrapada en los minerales se libera.

Cuando la roca pierde esta agua, se vuelve más débil y quebradiza. Se pueden formar grietas, lo que permite que la roca se rompa repentinamente y genere un terremoto dentro de la losa.

Los científicos habían creído que este proceso de deshidratación se detenía una vez que las temperaturas superaban los 650 grados Celsius.

Sin embargo, el terremoto de Calama desafió esa suposición. Según el equipo de investigación, la ruptura continuó más allá del límite de temperatura esperado, viajando aproximadamente 50 kilómetros más profundo en rocas mucho más calientes debido a un segundo proceso conocido como "carrera térmica".

Durante este proceso, la intensa fricción de la ruptura inicial genera un calor extremo en el frente de la falla. Ese calor debilita el material circundante, permitiendo que la ruptura continúe avanzando y se fortalezca a medida que se propaga.

"Es la primera vez que vemos un terremoto de profundidad intermedia romper suposiciones, rompiendo desde una zona fría hacia una realmente caliente y viajando a velocidades mucho más rápidas", comentó Zhe Jia, quien forma parte del Instituto de Geofísica de Texas. "Eso indica que el mecanismo cambió de fragilidad por deshidratación a carrera térmica".

Para entender cómo se desarrolló el terremoto y cuán lejos viajó la ruptura, el equipo de la Universidad de Texas trabajó con científicos en Chile y en todo Estados Unidos. Combinando varias líneas de evidencia, construyeron un panorama detallado del evento.

Los investigadores examinaron registros sísmicos de Chile para rastrear cuán rápido y cuán lejos se propagó la ruptura. También utilizaron datos del Sistema Global de Navegación por Satélite para medir el movimiento del suelo y el deslizamiento de la falla. Modelos computacionales ayudaron a estimar las temperaturas y las propiedades de las rocas a las profundidades donde ocurrió el terremoto.

El hecho de que otro gran terremoto esté pendiente en Chile ha motivado la investigación sísmica y el despliegue de múltiples sismómetros y estaciones geodésicas para monitorear los terremotos y cómo se deforma la corteza en la región, según Thorsten Becker, coautor del estudio y profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Escuela Jackson.

Becker y Zhe Jia enfatizaron que comprender cómo se comportan los terremotos a diferentes profundidades podría mejorar las predicciones de futuros eventos sísmicos. Mejores modelos podrían ayudar a estimar cuán fuerte podría ser el temblor, además de guiar el diseño de infraestructuras, sistemas de alerta temprana y planificación de respuesta de emergencia rápida.

La investigación fue apoyada por la National Science Foundation, la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) de Chile, el Fondo Abierto UC, los Fondos de Investigación Fundamental para Universidades Centrales y el Instituto de Geofísica de Texas.

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