Los fiordos costeros presentan un desafío importante para la detección de deslizamientos de tierra
Investigadores de la Universidad de Alaska Fairbanks (UAF) han ideado una manera de detectar de forma remota grandes deslizamientos de tierra a los pocos minutos de ocurrir y determinar rápidamente si están cerca de aguas abiertas y presentan un peligro de tsunami.
Escriben en un nuevo artículo que su método para determinar la ubicación, el volumen y el impacto potencial de un deslizamiento de tierra es lo suficientemente rápido como para respaldar el objetivo de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de emitir una advertencia de tsunami dentro de los cinco minutos posteriores a un deslizamiento de tierra.
"El calentamiento del clima está provocando el retroceso de los glaciares, dejando atrás valles cuyas laderas y vertientes han perdido su soporte", afirmó el investigador sismólogo Ezgi Karasözen del Instituto Geofísico de la UAF. "Esto es importante, especialmente en regiones como la costa sur de Alaska, porque enormes masas de tierra pueden derramarse, y de hecho lo hacen, al agua y provocar tsunamis".
Karasözen y Michael West, director del Centro de Terremotos de Alaska del Instituto Geofísico, detallaron su método en un artículo publicado el 9 de febrero. West también se desempeña como sismólogo del estado de Alaska.
Su artículo llama la atención sobre el peligro al señalar un deslizamiento de tierra en 2015 que envió 100 millones de yardas cúbicas de roca al fiordo Taan de Alaska, ubicado frente a Icy Bay, 65 millas al noroeste de Yakutat. El deslizamiento creó un tsunami que arrasó la vegetación a una altura de hasta 620 pies (casi 600 metros) sobre el nivel del agua.
Desde agosto se ha instalado un prototipo de sistema de Karasözen y West capaz de detectar en tiempo real en la zona de Barry Arm en Prince William Sound. Utiliza datos de estaciones sísmicas que ya están en la red de Alaska.
Las agencias estatales y federales temen que pueda ocurrir un deslizamiento de tierra y un tsunami en Barry Arm, donde el glaciar Barry ha retrocedido y ha dejado detrás una pared de fiordo sin soporte que se ha desplomado unos 650 pies en las últimas décadas. El análisis retrospectivo de los datos de la estación sísmica de Barry Arm reveló tres deslizamientos de tierra que ocurrieron en 2020 y 2021.
Karasözen y West escriben que la inestabilidad "ha generado preocupaciones de que una falla catastrófica podría generar un tsunami con olas de varios metros de altura máxima que llegarían a las comunidades cercanas en sólo 20 minutos".
El Servicio Geológico de Estados Unidos lidera el monitoreo interinstitucional multifacético del área.
Imagen: Mapa de deslizamientos de tierra utilizados en este estudio. El panel (a) resalta Barry Arm y es un acercamiento del panel (b). El azul claro denota glaciares. Los triángulos invertidos marcan estaciones sísmicas en tiempo real. Las designaciones de colores se utilizan en las figuras siguientes.
"En caso de terremoto, hay instrumentos que miden la altura de las olas del océano y los centros de alerta de tsunamis están en alerta después de un terremoto", dijo Karasözen. "Pero los deslizamientos de tierra no se monitorean sistemáticamente en Alaska ni en otras partes del mundo. Si ocurriera un tsunami provocado por un deslizamiento de tierra, no lo sabríamos. Esa es una gran preocupación".
El método de Karasözen y West implica identificar rápidamente las ondas de período largo de un deslizamiento de tierra en medio de un registro sísmico lleno de ondas de corto período creadas no sólo por un deslizamiento de tierra sino también por terremotos y glaciares cercanos y por actividad causada por el hombre.
El primer inicio de un deslizamiento de tierra generalmente se registra como ondas de período corto; no es hasta que el deslizamiento se acelera que se materializan las ondas identificables de período largo. Los deslizamientos de tierra producen desproporcionadamente más energía de largo plazo en comparación con otras fuentes. La mayoría de los terremotos duran sólo unos segundos, mientras que los deslizamientos de tierra suelen durar un minuto o más.
Los fiordos costeros presentan un desafío importante para la detección de deslizamientos de tierra porque los glaciares pueden crear diariamente cientos de eventos sísmicos importantes, escriben los investigadores.
Karasözen y West crearon un algoritmo para escanear continuamente datos sísmicos de múltiples estaciones sísmicas para buscar una firma de onda de deslizamiento de tierra. Al encontrar una coincidencia, su sistema estimará la ubicación y el volumen del deslizamiento. En áreas con buena cobertura de estaciones sismológicas, la ubicación se puede estimar con un margen de error de unos pocos kilómetros.
El objetivo es que el sistema alerte al personal de la agencia de sismología y tsunamis, pero aún queda trabajo por hacer antes de que eso pueda ocurrir.
Para crear el algoritmo, los dos investigadores analizaron datos de los tres recientes deslizamientos de tierra del glaciar Barry y seis deslizamientos de tierra adicionales, cinco de ellos en el sudeste de Alaska y uno en el lado oeste de la ensenada inferior de Cook, frente a la península de Kenai.
En las últimas décadas se han intentado otros esfuerzos. Varios investigadores han demostrado que los sismogramas de deslizamientos de tierra se pueden utilizar para estimar la ubicación y el volumen, pero esos esfuerzos generalmente eran exclusivos de una región, requerían ajustes considerables y no estaban diseñados para propósitos de tiempo real.
Determinar la ubicación de los deslizamientos de tierra a partir de estaciones sismológicas distantes no permite una evaluación en tiempo real, debido al tiempo que tardarían las ondas sísmicas en llegar a esas estaciones.
West dijo que la investigación aumenta los esfuerzos continuos de vigilancia y alerta.
"El potencial para el monitoreo en tiempo real de grandes deslizamientos de tierra es un componente importante del esfuerzo interinstitucional en curso para abordar el desafío de los deslizamientos de tierra en Alaska", dijo.
El artículo se ha publicado en la revista The Seismic Record: Toward the Rapid Seismic Assessment of Landslides in Coastal Alaska
