El tipo de ruptura del terremoto de Tohoku-Oki fue de "dos caras"
El terremoto y el tsunami que afectó a Japón el 11 de marzo se generaron por una ruptura de una no manera habitual, según un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Stanford y la Universidad de Tokio. La ruptura inicialmente disparó hacia el oeste, y luego se desaceleró marcadamente en esa dirección, mientras que la falla inició una ruptura con rapidez hacia el este. El primer movimiento de "flip-flop" sacudió violentamente Honshu, deformando entonces los sedimentos marinos en el plano de falla con tal fuerza que provocó el enorme tsunami. Lo que los investigadores no saben es si lo más probable es que fallas similares podrían comportarse de la misma manera.El terremoto de magnitud 9 y el resultante tsunami que afectó a Japón el 11 de marzo fueron como una ruptura uno-dos, primero sacudiendo violentamente, luego inundando las islas - causando decenas de miles de muertos y cientos de miles de millones de dólares en daños. Ahora, los investigadores de Stanford han descubierto la catástrofe fue causada por una secuencia de eventos geológicos inusuales nunca antes visto con tanta claridad.
"No se ha apreciado antes de este terremoto que el tamaño del terremoto fuese posible en este límite de placas", dijo Greg Beroza, geofísico de Stanford. "Se pensaba que los terremotos típicos eran mucho más pequeños" (click en la imagen de la derecha para ver una animación ampliada).
El terremoto se produjo en una zona de subducción, donde una de las placas tectónicas entra bajo otra placa tectónica y en el interior de la Tierra a lo largo de una falla activa.
La culpa de que el terremoto de Tohoku-Oki tuvo lugar laderas abajo desde el fondo del océano hacia el oeste. En primer lugar, haciendo una ruptura principalmente hacia el oeste desde su epicentro - 32 kilómetros (20 millas) debajo del lecho marino - hacia Japón, sacudiendo la isla de Honshu violentamente durante 40 segundos.
Sorprendentemente, la falla se rompió hacia el este desde el epicentro, hacia el fondo del océano a lo largo del plano de falla inclinada durante unos 30 o 35 segundos.
A medida que la ruptura se acercaba el fondo del mar, el movimiento de la falla creció rápidamente, deformando violentamente los sedimentos del fondo marino que se asientan encima del plano de falla, perforando las aguas que les bañan hacia arriba y provocando el tsunami.
"Esta ampliación de deslizamiento cerca de la superficie se predijo en las simulaciones por ordenador de la ruptura del terremoto, pero esta es la primera vez que hemos visto claramente que se producen en un verdadero terremoto.
"La profundidad de la columna de agua es también mayor que en otros lugares", dijo Beroza. "Eso, junto con el recibo más que en el fallo se reúne el fondo del océano, condujo a que el tsunami fuese estrafalariamente grande".
Beroza es uno de los autores de un artículo que detalla la investigación, publicada en línea a finales de Mayo en Science Express.
"Ahora que esta ampliación de deslizamiento se ha observado en el terremoto de Tohoku-Oki, lo que tenemos que averiguar es si terremotos similares - y grandes tsunamis - podrían suceder en las zonas de subducción de todo el mundo", dijo.
Beroza dijo que el tipo de ruptura de "dos caras" que se ve en el terremoto de Tohoku-Oki no se ha visto en las zonas de subducción, pero que podría ser una función de la cantidad limitada de datos disponibles para el análisis de otros terremotos.
Hay una red más densa de sismómetros en Japón que en cualquier otro lugar del mundo, dijo. Los sensores han proporcionado a los investigadores datos mucho más detallados que los que normalmente está disponible después de un terremoto, lo que les permite distinguir las diferentes fases del temblor del 11 de marzo con una resolución mucho mayor de lo habitual.
Tras el terremoto de Japón, las réplicas del tamaño de una magnitud de 6.5 se deslizaron en la dirección opuesta a la descarga principal. Este es un síntoma de lo que se llama "exceso dinámico extremo" del plano de falla superior, dijo Beroza, con los sedimentos extendidos demasiado en la parte superior del plano de falla produciendo resbalones durante las réplicas en la dirección de procedencia.
"En realidad no esperamos que esto ocurra porque creemos que es la fricción que actúa es la culpable" que impida cualquier rebote, dijo. "Nuestra interpretación es que se cayó de una manera exagerada. Y en el ajuste durante la secuencia de réplicas, se volvió un poco.
"No creemos que estas réplicas extrañas en las partes de la falla donde el deslizamiento es menor", dijo.
Los daños causados por terremoto del 11 de marzo fueron tan amplios, en parte, simplemente porque el terremoto fue tan grande. Pero la forma en que rota en el plano de la falla, en dos etapas, hizo la mayor devastación de lo que podría ser de otra manera, dijo Beroza.
La parte más profunda del plano de falla, que se inclinaba hacia abajo hacia el oeste, estaba limitada por rocas densas y duras a cada lado. La roca transmite las ondas sísmicas de manera muy eficiente, maximizando la intensidad de los temblores que se sintieron en la isla de Honshu.
La parte más superficial de la superficie de la falla, que se inclina hacia arriba hacia el este y las superficies en la Fosa de Japón - donde la placa superior se deforma hacia abajo por el movimiento de la placa descendente - provocaron un deslizamiento masivo. Por desgracia, este deslizamiento está idealmente situado para generar de manera eficiente el gigantesco tsunami, con consecuencias devastadoras.
Otros co-autores del artículo de Science Express son Annemarie Baltay, un estudiante graduado en geofísica en la Universidad de Stanford, y Satoshi Ide, profesor asociado de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de Tokio.
La financiación de la investigación fue aportada por la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia.
Original de Louis Bergeron, Stanford University
