Históricamente, los terremotos y tsunamis de gran escala han afectado las regiones occidentales de Estados Unidos y Canadá, y es probable que este impacto continúe en el futuro.
Frente a las costas del sur de Columbia Británica, Washington, Oregón y el norte de California, hay una franja de 600 millas de largo donde el fondo del Océano Pacífico se hunde gradualmente hacia el este debajo de América del Norte.
Esta área, llamada Zona de Subducción de Cascadia, alberga una enorme grieta, que es donde las placas tectónicas se mueven entre sí de una manera muy peligrosa. Las placas pueden romperse periódicamente y acumular tensiones en grandes áreas, para finalmente liberarse cuando finalmente se balancean unas contra otras.
El resultado: los terremotos más grandes del mundo, que sacuden el fondo del mar y la tierra y generan olas de tsunami de 100 pies o más de altura. Una falla de este tipo frente a Japón causó el desastre nuclear de Fukushima en 2011. Existen áreas similares frente a Alaska, Chile y Nueva Zelanda, entre otros lugares. En Cascadia, se cree que se producen grandes terremotos cada 500 años, más o menos un poco más. El último terremoto ocurrió en 1700.
Avances de la investigación en la comprensión de la actividad sísmica
Los científicos han trabajado durante mucho tiempo para comprender la infraestructura y la mecánica subterránea de Cascadia, con el fin de determinar qué lugares son más vulnerables a los terremotos, qué tan grandes son estos lugares y qué señales de advertencia podrían producir. No existe tal cosa como predecir un terremoto; Más bien, los científicos intentan predecir las probabilidades de múltiples escenarios, con la esperanza de ayudar a las autoridades a diseñar códigos de construcción y sistemas de alerta para minimizar los daños cuando algo sucede.
Un estudio publicado recientemente promete mejorar enormemente estos esfuerzos. Un buque de investigación que arrastra una serie de instrumentos geofísicos de última generación a lo largo de casi toda el área ha realizado el primer estudio exhaustivo de las numerosas estructuras complejas que se encuentran debajo del fondo marino. Estas estructuras incluyen la geometría de la placa oceánica en subducción y los sedimentos suprayacentes, y la composición de la placa norteamericana. El estudio fue publicado recientemente en una revista. Progreso científico.
“Los modelos utilizados actualmente por las agencias públicas se basaron en un conjunto limitado de datos antiguos y de baja calidad que datan de la década de 1980”, dijo Susan Carbut, geofísica marina de la Universidad de Harvard. Universidad de ColumbiaEl Dr. John Lamont Doherty, director del Observatorio de la Tierra de Harvard, que dirigió la investigación, dijo: “La enorme fuerza de empuje tiene una geometría más compleja de lo que se suponía anteriormente. El estudio proporciona un nuevo marco para evaluar los riesgos de terremotos y tsunamis”.
Financiados por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., los datos fueron recopilados durante un crucero de 41 días en 2021 por el barco de investigación de Lamont, el Marcus J. Langseth. Los investigadores a bordo del barco penetraron el fondo del mar con potentes pulsos de sonido y leyeron los ecos, que luego se convirtieron en imágenes, de forma similar a como los médicos crean escaneos internos del cuerpo humano.
Nuevos conocimientos sobre la subdivisión de fallas y los peligros de tsunamis
Entre sus hallazgos clave: la zona de falla del megacorrimiento no es solo una estructura continua, sino que está dividida en al menos cuatro partes, cada parte algo aislada de los movimientos de las demás. Los científicos han debatido durante mucho tiempo si eventos pasados, incluido el terremoto de 1700, rompieron toda la región o solo una parte de ella; una pregunta clave, porque cuanto más dura la ruptura, mayor es el terremoto.
Los datos muestran que las partes están divididas por características enterradas que incluyen grandes fallas, donde lados opuestos se deslizan entre sí perpendicularmente a la costa. Esto puede ayudar a evitar que el movimiento de una parte pase a la siguiente. “No podemos decir que esto signifique definitivamente que sólo se romperán partes individuales, o que todo se romperá a la vez”, dijo Harold Tobin, geofísico del Instituto Tecnológico de Massachusetts. universidad de washington “Pero esto refuerza la evidencia de rupturas fragmentarias”.
Las imágenes también indican las razones de esta división: el borde sólido de la placa continental de América del Norte está formado por muchos tipos diferentes de rocas, formadas en diferentes momentos a lo largo de decenas de millones de años, y algunas son más densas que otras. Esta diversidad de rocas continentales hace que la placa oceánica entrante, más flexible, se doble y gire para adaptarse a las diferencias de presión sobre ella. En algunos lugares, las secciones tienen pendientes relativamente pronunciadas y en otros lugares, en ángulos poco profundos.
Los investigadores se centraron en una sección en particular, que se extiende desde el sur de la isla de Vancouver a lo largo del estado de Washington y termina aproximadamente en la frontera con Oregón. La topografía subterránea de otras partes es relativamente accidentada, con características oceánicas como fallas y montes submarinos en subducción rozando la placa superior, características que pueden erosionar la placa superior y limitar el alcance de la propagación de cualquier terremoto dentro de la sección, limitando así la magnitud del terremoto. Por el contrario, el tramo de Vancouver a Washington es completamente liso. Esto significa que es más probable que se rompa en toda su longitud a la vez, lo que la convierte en la sección más peligrosa.
Investigación en curso y sus implicaciones para la integridad regional
También en esta parte el fondo del mar se hunde bajo la corteza continental en un ángulo relativamente poco profundo en comparación con otras partes. En otras partes, la mayor parte de la interfaz entre placas propensa a terremotos se encuentra mar adentro, pero aquí el estudio encontró que el ángulo de subducción poco profundo significa que probablemente se extiende directamente debajo de la Península Olímpica de Washington. Esto puede amplificar cualquier temblor en el suelo. “Se necesita mucho estudio, pero para lugares como Tacoma y Seattle, podría significar la diferencia entre alarmante y catastrófico”, dijo Tobin.
Con financiación del Servicio Geológico de Estados Unidos, un consorcio de agencias estatales y federales e instituciones académicas ha estado estudiando los datos desde que estuvieron disponibles para determinar sus implicaciones.
En cuanto a la amenaza de tsunami, “todavía es un trabajo en progreso”, dice Kellin Wang, investigador científico del Servicio Geológico de Canadá que no participó en el estudio. El grupo de Wang está utilizando los datos para modelar las características del fondo marino frente a la isla de Vancouver que podrían generar tsunamis. (En general, los tsunamis ocurren cuando el fondo del mar profundo se mueve hacia arriba o hacia abajo durante un terremoto, enviando una ola a la superficie que concentra su energía y gana altura a medida que llega a aguas costeras poco profundas). Wang dijo que sus resultados se enviarán a otro grupo que modelará las olas del tsunami y luego a otro grupo que analizará los riesgos sobre el terreno.
Los investigadores dicen que las evaluaciones prácticas que pueden afectar los códigos de construcción u otros aspectos de la preparación podrían publicarse el próximo año. “Aquí hay mucha más complejidad de lo que se infería anteriormente”, dijo Carbot.
Referencia: “Estructura de placa subducida y morfología de empuje masivo a partir de imágenes sísmicas profundas asociadas con la segmentación de ruptura sísmica en Cascadia” por Susan M. Carbot, Brian Boston, Shushu Han, Brandon Schock, Jeffrey Bisson, J. Pablo Canales, Harold Tobin, Nathan Miller, Mladen Nedimovic, Anna Treho, Michelle Li, Madeleine Lucas, Hanshao Jian, Danqi Jiang, Liam Moser, Chris Anderson y Darren Good, Jaime Fernandez, Chuck Campbell, Antara Goswami y Rajendra Jalawat, 7 de junio de 2024. Progreso científico.
DOI: 10.1126/sciadv.adl3198
El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.
