Generó un tsunami con olas que alcanzaron hasta 3 metros
Los primeros siete meses de 2024 han sido tan agitados que es fácil olvidar que el año comenzó con un terremoto de magnitud 7,5 con epicentro debajo de la península de Noto en Japón el día de Año Nuevo. El terremoto mató a más de 280 personas y dañó más de 83.000 viviendas y provocó una alerta de tsunami con olas de hasta 3 metros.
Los geólogos han descubierto ahora que el terremoto comenzó casi simultáneamente en dos puntos diferentes de la falla, lo que permitió que la ruptura sísmica rodeara y atravesara una zona resistente de la falla conocida como barrera.
Este raro mecanismo de "doble iniciación" aplicó una intensa presión desde ambos lados de la barrera, lo que provocó una poderosa liberación de energía y un importante temblor de tierra en toda la península de Noto.
El terremoto de Noto fue precedido por intensos enjambres sísmicos, que son secuencias de muchos pequeños terremotos que a veces pueden conducir a un evento catastrófico más grande. Utilizando avanzadas tecnologías sísmicas y geodésicas, el equipo de investigación analizó meticulosamente los movimientos dentro de la Tierra durante este enjambre que condujo al terremoto.
El estudio ofrece información sobre el papel de las barreras de fallas, también conocidas como asperezas, en la génesis de los terremotos y ayudará a mejorar las evaluaciones del riesgo sísmico y los futuros pronósticos de terremotos.
Los terremotos ocurren cuando las fracturas en la corteza terrestre, conocidas como fallas, permiten que bloques de rocas a ambos lados de la falla se muevan uno sobre el otro. Este movimiento es localizado, no continuo a lo largo de la línea de falla, porque la línea no es uniforme ni suave, lo que disipa energía y eventualmente detiene el movimiento.
Una barrera es una zona rugosa que fija en su lugar los dos lados de una falla. Las barreras absorben la energía del movimiento de la falla, ralentizándolo o deteniéndolo por completo. Pero la barrera tiene un límite en su capacidad de absorber energía y, en las condiciones adecuadas, la energía acumulada hace que se rompa violentamente, lo que produce un fuerte temblor.
Un enjambre de pequeños terremotos podría no ser suficiente para romper una barrera, pero si en la falla ocurre un movimiento posterior mucho más fuerte, la ruptura de la barrera liberará toda esa energía almacenada.
Imagen derecha: Ilustración de la secuencia de ruptura inicial del terremoto de Noto de 2024, que muestra la distribución de la energía sísmica de alta frecuencia y las réplicas posteriores en todo el sistema de fallas. Crédito: Universidad de California, Los Ángeles
Dirigido por Lingsen Meng, profesor asociado de ciencias de la Tierra, planetarias y espaciales de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), el estudiante de posgrado de la UCLA Liuwei Xu y el profesor de geofísica de la Universidad de California Santa Bárbara, Chen Ji, un equipo internacional de investigadores de Estados Unidos, Francia, China y Japón analizaron datos geoespaciales y grabaciones de ondas sísmicas para comprender las relaciones entre el enjambre de temblores más pequeños y el terremoto más grande que los siguió. Identificaron una barrera previamente desconocida en la región del enjambre.
Para su sorpresa, el terremoto del día de Año Nuevo comenzó casi simultáneamente en dos lugares distintos de la falla. La energía de cada lugar se desplazó hacia la barrera, lo que provocó una violenta ruptura y un temblor extremadamente fuerte.
"El terremoto comenzó en dos lugares y se movió en círculos juntos", dijo Meng. "El primero generó ondas que se propagaron rápidamente y provocaron un epicentro diferente. Luego, ambas partes se propagaron juntas hacia afuera y se encontraron en el medio, donde estaba la barrera, y la rompieron".
La mecánica se parece a doblar un lápiz por ambos extremos hasta que se rompe en el medio.
El hallazgo fue sorprendente porque, si bien la iniciación dual, como se conoce el proceso, se ha visto en simulaciones, ha sido mucho más difícil de observar en la naturaleza. Los mecanismos de doble iniciación requieren las condiciones adecuadas, que pueden establecerse en el laboratorio pero son menos predecibles en el mundo real.
"Pudimos observarlo porque Japón tiene muy buenas estaciones de monitoreo sísmico y también utilizamos datos de GPS y radar satelital. Recopilamos todos los datos que pudimos encontrar. Solo gracias a todos estos datos juntos pudimos obtener una resolución realmente buena de esta falla y llegar a estos detalles tan precisos", dijo Meng.
La gran mayoría de los terremotos no cuentan con este nivel de datos recopilados, por lo que es posible que los terremotos con mecanismos de iniciación dual sean más comunes de lo que creen los geólogos.
"Podría ser que a través de mejores imágenes y resolución, identifiquemos más casos como este en el futuro", dijo Meng.
Los terremotos con epicentros duales tienen un mayor riesgo de generar temblores más fuertes porque el movimiento es más fuerte. El grupo de Meng planea considerar escenarios futuros para aprender sobre las condiciones y probabilidades de estos terremotos.
"Nuestros hallazgos enfatizan la naturaleza compleja del inicio de los terremotos y las condiciones críticas que pueden conducir a eventos sísmicos de gran escala", dijo Meng. "Comprender estos procesos es vital para mejorar nuestra capacidad de predecir y mitigar los impactos de futuros terremotos".
El estudio se ha publicado en la revista Science: Dual-initiation ruptures in the 2024 Noto earthquake encircling a fault asperity at a swarm edge
