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Aug 04, 2023

Explicación de los terremotos: Cómo los sistemas sísmicos de Nueva Zelanda están ahora mejor equipados para The Big One

Comparta este artículo Recordatorio: este es un artículo Premium y requiere una suscripción para leerlo. Si el terremoto de Kaikoura de 2016 ocurriera mañana, los científicos podrían identificar regiones inmediatamente

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Si el terremoto de Kaikoura de 2016 ocurriera mañana, los científicos podrían identificar inmediatamente regiones con sacudidas potencialmente dañinas, gracias a la nueva capacidad. Foto / Mike Scott

Nueva Zelanda tiene ahora uno de los mejores sistemas de respuesta a terremotos del mundo, gracias a un programa multimillonario de varios años de duración que permite a los científicos modelar temblores e impactos en tiempo real. Los expertos en GNS le explican a Jamie Morton cómo funciona.

Fue uno de los terremotos más complejos jamás registrados, si no el más complejo.

El terremoto de Kaikoura del 14 de noviembre de 2016, que estalló con un sismo principal a medianoche en la zona rural de Canterbury, arrasó una increíble distancia de 180 kilómetros, enterrando carreteras, deformando vías de ferrocarril y elevando toda una costa.

Su fuerza era tal (los científicos estimaron más tarde que liberaba la energía equivalente a la detonación de 400 bombas atómicas) que desencadenó unas 21 fallas, 14 de las cuales se rompieron con suficiente violencia como para desplazar la tierra en más de un metro.

Como todos recordamos de esas dramáticas escenas alrededor de Wellington y Kaikoura, gran parte de los peores daños se vieron lejos de su epicentro en Culverden: lo que pone de relieve la inmensa dificultad que conlleva tratar de predecir dónde se producirán con mayor fuerza los impactos de un gran terremoto.

Sin embargo, si el mismo evento ocurriera mañana, nuestros científicos estarían mucho mejor preparados para modelar estos efectos, en las primeras horas críticas después de un terremoto.

"Anticipamos que podremos identificar inmediatamente regiones con temblores potencialmente dañinos, incluyendo, en este caso particular, identificar el tipo de temblor fuerte que pudo haber afectado a edificios más altos en Wellington", dijo la Dra. Anna Kaiser, sismóloga de GNS Science, al Herald.

Hasta aquí ha llegado la capacidad de Nueva Zelanda en tan sólo unos años, gracias a un extenso programa de 13 millones de dólares que nos ha ayudado a conseguir uno de los mejores sistemas de respuesta a terremotos del mundo.

Nuestro país, situado a caballo entre una importante placa, enfrenta dos de sus mayores amenazas naturales: tsunamis y terremotos, de los cuales entre 100 y 150 de los aproximadamente 20.000 registrados anualmente resultan ser lo suficientemente grandes como para sentirse.

La urgente necesidad de mejorar nuestras herramientas científicas sólo se ha visto acentuada por investigaciones recientes que estiman una probabilidad del 75 por ciento de que nuestro sistema terrestre más grande, la falla alpina de 600 kilómetros de longitud, desencadene una ruptura potencialmente desastrosa en los próximos 50 años.

Aproximadamente en ese mismo período, los científicos también han estimado una probabilidad del 26 por ciento de que nuestra principal zona de falla, la Zona de Subducción de Hikurangi, desencadene un terremoto de magnitud 8,0 o mayor debajo de la parte baja de la Isla Norte.

Hace tres años, los científicos del GNS comenzaron a trabajar en un programa financiado por el Ministerio de Empresas, Innovación y Empleo (MBIE) para proporcionar información más temprana y más precisa sobre los terremotos cuando se producen, con el objetivo final de salvar vidas y recuperarse más rápido.

El esfuerzo, denominado Caracterización Rápida de Terremotos y Tsunamis (RCET, por sus siglas en inglés), aportó una serie de nuevos conocimientos científicos para comprender plenamente la compleja naturaleza tridimensional de un terremoto determinado.

Eso significaría que los científicos podrían, en cuestión de minutos, comprender mejor su capacidad para provocar temblores generalizados, provocar tsunamis y deslizamientos de tierra, y dañar infraestructuras como carreteras y edificios.

Hasta ahora, explicó Kaiser, nuestra respuesta a los terremotos se basaba en estimaciones básicas de dónde comenzaron (o sus hipocentros) junto con sus magnitudes.

"También hemos podido evaluar el nivel de terremotos en lugares donde tenemos instrumentos sísmicos".

En los terremotos de tamaño pequeño a mediano, las ondas sísmicas generalmente viajan a través de la Tierra y se irradian desde un epicentro, lo que permite a los científicos mapear la gravedad del temblor y señalar dónde ha sido más dañino.

Pero en terremotos más grandes, o aquellos que miden más de 6,5, las cosas pueden ponerse más complicadas.

Esto se debe a que las rupturas podrían comenzar desde un epicentro y luego extenderse a lo largo de una falla (o una serie de ellas, como vimos en 2016) y, a veces, a lo largo de cientos de kilómetros.

En tales casos, una ruptura podría acumularse a medida que se desarrollaba y liberar una enorme cantidad de energía lejos de donde comenzó, lo que significa que era poco probable que el fuerte temblor se dispersara ordenadamente alrededor del epicentro.

Para abordar esta complejidad, los científicos que trabajan en el proyecto RCET han estado desarrollando nuevas herramientas sofisticadas que se basan en una combinación de nuevos métodos de modelado y procesamiento de datos.

Algunos de ellos ya están funcionando en tiempo real, brindando a los científicos un flujo instantáneo de información sobre la ruptura de un terremoto, junto con su tamaño, dirección y nivel de sacudida.

"En cuestión de segundos o minutos después de un gran terremoto, ahora tenemos formas de estimar la magnitud total del terremoto en 3D", dijo Kaiser.

"Esta primera estimación es aproximada, pero muy valiosa para mejorar nuestra comprensión de lo que ha sucedido y los posibles impactos".

También significó que los científicos podrían volver a verificar su comprensión del potencial de un terremoto para generar tsunamis y también determinar las magnitudes de rupturas importantes sin tener que depender tanto de estimaciones globales.

"Con los avances del RCET en el mapeo del terremoto 3D y sus sacudidas, tenemos un camino claro hacia adelante para proporcionar estimaciones en tiempo real de los impactos y pérdidas de grandes eventos", dijo Kaiser.

RCET también ha cambiado la forma en que nuestros científicos pronostican ahora los tsunamis.

Anteriormente, cuando se producía un gran terremoto, utilizaban estimaciones de magnitud inciertas para seleccionar un pronóstico de una gran base de datos de escenarios de tsunami precalculados.

Para tener en cuenta la complicada incertidumbre en torno al enfoque, también agregarían un "amortiguador" que efectivamente duplicaría la altura de las olas pronosticadas, para compensar el peligro de una posible subestimación de la magnitud.

Si bien agencias internacionales como el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) podrían proporcionar un análisis de terremotos sin dicho amortiguador, estas estimaciones de magnitud podrían tardar entre 45 y 60 minutos en llegar: tiempo en el cual un tsunami de “fuente regional” ya podría haber golpeado .

Sin embargo, antes del RCET, Nueva Zelanda todavía contaba con una herramienta crucial en su sistema de boyas de evaluación y notificación de tsunamis (Dart) en las profundidades del océano.

Las boyas, que han demostrado ser muy valiosas en los recientes temores de tsunamis, forman parte del sistema de alerta temprana de tsunamis para grandes terremotos que azotan las costas este y norte de nuestro país.

"Con magnitudes más sólidas disponibles antes, podemos avanzar hacia mejores pronósticos más rápidamente para los tsunamis generados a nivel regional, incluidos los casos límite más pequeños", dijo el científico del GNS, el Dr. Bill Fry, que ha estado liderando el programa RCET.

“Eso significa menos 'pronósticos excesivos' que conducen a una evacuación excesiva por precaución. También hemos implementado una forma computacional de utilizar los datos registrados de nuestra matriz NZ Dart para mejorar nuestros pronósticos”, dijo Fry.

"Superar este desafío nos permite centrar nuestros esfuerzos en nuestro objetivo final de realizar pronósticos de inundaciones por tsunamis en función del tiempo, antes de que golpeen las olas".

Cuando los temblores del suelo eran fuertes y duraderos, Fry enfatizó que quienes estaban cerca de la costa aún debían prestar atención al consejo de las autoridades de "marcharse" y trasladarse a terrenos más altos.

El siguiente paso del programa fue el lanzamiento de “Shaking Layers” a través de GeoNet: un proyecto para proporcionar mapas de intensidad de los temblores minutos después de un terremoto de magnitud superior a 3,5.

Estas nuevas herramientas combinarían registros del movimiento del suelo a través de las redes sísmicas de GeoNet con predicciones de modelos para estimar las sacudidas en cualquier punto determinado del país.

"En los tres años que llevamos, ya hemos desarrollado y probado las primeras herramientas nuevas que necesitaremos para respaldar una mejor respuesta y recuperación de nuestro próximo gran terremoto en Nueva Zelanda y tsunami en el suroeste del Pacífico", dijo Fry.

"En la práctica, esto parece traducirse en una mejor información que sustenta la respuesta de emergencia, pronósticos de tsunamis más precisos y rápidos con menos sobrepronósticos y mejores consejos científicos para la toma de decisiones de recuperación".

El programa se produce mientras un gran equipo de científicos ha publicado datos que mapean casi 900 fallas capaces de generar terremotos de moderados a grandes.

Esta gran cantidad de nueva información ayudó a fundamentar el Modelo Nacional de Riesgo Sísmico recientemente actualizado que, en comparación con estimaciones anteriores de riesgo sísmico, mostró un mayor riesgo de temblores de tierra debido a futuros terremotos en lugares como Blenheim, Wellington, Napier y Gisborne.

Mientras tanto, Fry dijo que Nueva Zelanda todavía estaba explorando el uso potencial de sistemas de alerta temprana de terremotos, habiendo introducido ya la tecnología ShakeAlert desarrollada en Estados Unidos.

"Por ahora, utilizamos esta herramienta para mapear rápidamente la ruptura de un terremoto", dijo.

"Las primeras pruebas sugieren que se puede utilizar como un algoritmo capaz de alerta temprana de terremotos en Aotearoa, lo que abre la posibilidad de realizar más investigaciones para explorar todo su potencial, en paralelo a la investigación sobre otros componentes de los sistemas de alerta temprana de terremotos".

En cuanto a poder detectar terremotos meses o años antes de que ocurrieran, los científicos todavía lo consideraban una virtual imposibilidad.

"Hasta la fecha, la investigación no ha arrojado métodos fiables o prácticos para predecir terremotos", dijo Fry.

"Los científicos sólo pueden pronosticar su probabilidad".

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