El lento seísmo, el más largo jamás registrado, terminó en desastre en 1861
Cuando en febrero de 1861 un mega-terremoto de magnitud 8,5 sacudió la isla indonesia de Sumatra, provocó que la tierra se convulsionara, levantando un muro de agua que se estrelló en las costas cercanas y mató a miles de personas.
Ahora, parece que el trágico evento no fue un incidente aislado: en realidad marcó el final del terremoto más largo jamás registrado, que se arrastró por el subsuelo durante la friolera de 32 años. Conocido como un evento de deslizamiento lento, se sabe que este tipo de terremotos se desarrollan durante días, meses o años. Pero el evento recién descrito duró más del doble que el poseedor del récord anterior.
"No hubiera creído que encontraríamos un evento de deslizamiento lento durante tanto tiempo, pero aquí lo encontramos", dice la autora del estudio Emma Hill, geodesista del Observatorio de la Tierra de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur.
El descubrimiento de un terremoto de movimiento tan lento promete ayudar a los científicos a comprender la sorprendente variedad de formas en que se mueve nuestro inquieto planeta, y el potencial mortal de estos silenciosos eventos para provocar terremotos mucho más potentes.
Al igual que sus primos de alta velocidad, los terremotos en cámara lenta liberan energía acumulada por los cambios de las placas tectónicas. Pero en lugar de desencadenarlo en una ráfaga que estremece el suelo, los temblores lentos liberan lentamente la tensión con el tiempo, por lo que no son un peligro por sí mismos. Aún así, los sutiles cambios del subsuelo potencialmente cargan tensión en las zonas adyacentes a lo largo de una falla, lo que podría aumentar el riesgo de un temblor más grande en las cercanías.
Otras áreas de Indonesia ya están mostrando motivos de preocupación. La isla sureña de Enganno se está "hundiendo un poco demasiado rápido", dice Rishav Mallick, primer autor del nuevo estudio y candidato a doctorado en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur. Si bien advierte que los datos provienen de un solo lugar, sugieren que es posible que ya se esté produciendo un terremoto en cámara lenta cerca de la isla. "No es solo un evento aislado en el siglo XIX", dice Mallick. "Estamos viendo que esto sucede ahora mismo".
Pistas escritas en coral
El nuevo estudio se basa en un inesperado escriba de los cambios tectónicos de la Tierra: el coral.
Algunos tipos de coral, como los Porites en forma de dedos, crecen hacia afuera y hacia arriba hasta que permanecen justo debajo de la superficie del agua. Si el agua sube, el coral vuelve a dispararse rápidamente hacia arriba. Si baja el agua, el coral expuesto al aire muere, mientras que la parte sumergida sigue creciendo hacia afuera. Debido a que estos corales se acumulan en capas, como árboles que crecen en anillos concéntricos, los científicos pueden usar sus esqueletos para trazar los cambios relativos del nivel del agua a lo largo del tiempo.
"Básicamente actúan como mareógrafos naturales", dice Hill.
Los cambios en el nivel del mar pueden provenir de factores impulsados por el cambio climático, como el derretimiento de los glaciares, o de cambios en la altura del paisaje. Frente a la costa occidental de Sumatra, los últimos tipos de cambios ponen al descubierto una batalla subterránea entre placas tectónicas.
En esta zona, la placa tectónica australiana se hunde debajo de la placa de la Sonda, pero se atasca a lo largo de una zona directamente debajo de un arco de islas indonesias. Cuando las placas chocan, la losa descendente tira de la tierra de arriba. Esto flexiona la superficie, lo que empuja el borde de la placa hacia el mar, pero hace que otras partes de la placa se eleven.
Si la tensión aumenta tanto que un terremoto azota la región, la tierra se desplazará abruptamente, revirtiendo el efecto y haciendo que algunas áreas costeras se disparen hacia arriba. Ese cambio ocurrió después que un terremoto de magnitud 8,7 azotara Sumatra en 2005.
"A medida que el arrecife se movió hacia arriba por el terremoto, todo el ecosistema quedó exactamente en su lugar", escribió el coautor del estudio Aron Meltzner en un blog sobre sus experiencias de campo en 2005 mientras era un estudiante de doctorado en CalTech. Corales ramificados, erizos de mar, mariscos, cangrejos y "un desafortunado pez ocasional" yacían muertos o moribundos, expuestos en tierra casi seca.
Meltzner, que ahora es geólogo en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, regresó año tras año para estudiar los corales alrededor de Sumatra para desenredar los muchos registros que tienen. En un estudio de 2015, él y sus colegas documentaron el repentino cambio en los movimientos de tierra que condujeron al gigantesco terremoto de 1861.
Antes de 1829 el suelo cerca de la isla de Simeulue se hundía entre uno y dos milímetros cada año, según los datos del coral. Pero luego la tasa saltó repentinamente, y la tierra se hundió hasta 10 milímetros por año hasta que el temblor de 1861 arrasó la región. El equipo pensó inicialmente que el cambio se debía a una región cambiante donde se unen dos placas tectónicas, pero no estaban seguros de la causa precisa.
En 2016, Mallick, de la Universidad Tecnológica de Nanyang, volvió a mirar los datos sobre los corales. Al modelar la física de la zona de subducción y el movimiento de fluidos a lo largo de la falla, los investigadores encontraron que el rápido cambio fue causado por una liberación de tensión acumulada: el comienzo de un terremoto en cámara lenta.
Sabores de terremotos
Los terremotos lentos solo se han reconocido desde finales de la década de 1990, cuando se detectaron inicialmente en el noroeste del Pacífico de América del Norte y en la región de Nankai frente a la costa de Japón. Su lánguida liberación de energía significa que causan sutiles cambios en la superficie, por lo que no fueron descubiertos hasta que la tecnología GPS mejoró lo suficiente como para trazar cambios tan minúsculos.
Sin embargo, cuantos más lugares han mirado los investigadores desde entonces, más terremotos lentos han encontrado, desde las costas de Nueva Zelanda hasta Costa Rica e incluso Alaska. "Vemos un deslizamiento sísmico en todas partes", dice Lucile Bruhat, geofísica de la Ecole Normale Supérieure (ENS) en París, Francia, que no formó parte del equipo de estudio.
Los terremotos en cámara lenta adquieren muchos sabores diferentes. En Cascadia y Nankai, los temblores lentos golpean con notable regularidad, revolviéndose cada 14 meses aproximadamente en Cascadia y cada tres a seis meses en Nankai. En ambos lugares, estos terremotos de larga duración también van acompañados de una serie de pequeños temblores conocidos como tremores.
Bruhat compara el proceso con una persona que camina por un piso de madera. "Te estás moviendo y la madera se agrieta a tu alrededor", dice. "Todas las grietas serían tremores".
A lo largo de los años, los científicos también han descubierto que la duración de los terremotos lentos puede diferir enormemente. Alaska, por ejemplo, los investigadores descubrieron un evento que duró al menos nueve años, y solo se dieron cuenta de que estaban viendo un terremoto lento después que la superficie rastrera se detuvo en 2004, dice Mallick. El nuevo evento cerca de Sumatra empuja las posibles duraciones de los temblores lentos más lejos que nunca.
"Mucha gente ha sugerido que son posibles estos eventos de deslizamiento lento más grandes y más largos", dice Laura Wallace, geofísica de la Universidad de Texas en Austin y GNS Science en Nueva Zelanda, que no formó parte del equipo de estudio. Pero el monitoreo continuo de los movimientos de la tierra cerca de las zonas de subducción solo ha sucedido en las últimas dos décadas, lo que significa que "en realidad solo estamos viendo una pequeña instantánea en el tiempo", dice.
Llevando las cuentas
Comprender estos eventos lentos es crucial para comprender los riesgos potenciales que representan para desencadenar terremotos más grandes. Deslizamientos lentos precedieron a muchos de los terremotos más poderosos jamás registrados, incluido el cataclísmico terremoto Sumantra-Adaman de magnitud 9.1 en Indonesia en 2004, el devastador terremoto de magnitud 9.1 Tōhoku en Japón en 2011 y el destructivo terremoto de Iquique de magnitud 8.2 en Chile en 2014.
"Es un tema candente en este momento en el campo", dice Noel Bartlow, un geofísico especializado en terremotos lentos en la Universidad de Kansas que no formó parte del equipo de estudio. Pero demostrar con precisión que los eventos de deslizamiento lento en realidad pueden provocar mayores estremecimientos geológicos ha sido un desafío durante mucho tiempo. No todos los temblores lentos conducen a una gran sacudida.
"La evidencia está creciendo, pero aún se limita a unos pocos estudios de caso", dice.
Parte del problema es que no es fácil atrapar en el acto un terremoto de larga duración. El terremoto prolongado en el nuevo estudio se arrastró a lo largo de una sección poco profunda de la falla, que se encuentra bajo el agua lejos de la tierra, explica Bartlow. Pero las estaciones de GPS tradicionales son inútiles en el fondo marino ya que sus señales no penetran muy lejos a través del agua. Y pocos lugares en la Tierra tienen un registro natural de tales movimientos similares a los corales de Indonesia.
Hay instrumentos que pueden ayudar, pero son caros, dice Bartlow. Ella planea buscar eventos similares de deslizamiento lento poco profundos frente a la costa del noroeste del Pacífico con instrumentos que usan fibras ópticas para medir la tensión de la superficie.
Aunque el monitoreo a menudo se considera una de las "cosas menos atractivas" que pueden hacer los científicos, dice Hill, es vital para comprender nuestro planeta en todas sus complejidades.
"Siempre que pensamos que entendemos la tectónica, la Tierra nos arrojará otra sorpresa", dice Hill. "Cuanto más recopilemos estos conjuntos de datos realmente extensos, obtendremos más sorpresas como esta".
Los hallazgos se informan en Nature Geoscience: Long-lived shallow slow-slip events on the Sunda megathrust
