Y la falla de San Andrés se salió de cuentas (otra vez)

Naukas

Una de las fallas más estudiadas (y mejor conocidas) de nuestro planeta es la de San Andrés, que no es una como podría parecer por su nombre una sola, sino un sistema de fallas relacionadas que alcanzan una longitud de más de 2000 kilómetros en total. Estas marcan un límite de placas entre la placa Norteamericana y la Pacífica. Esta falla desplaza una placa con respecto a la otra principalmente en el plano horizontal, clasificándose como una falla de salto en dirección o transformante.

Gracias a la inmensa cantidad de estudios que se han realizado, sobre todo desde el terremoto de San Francisco de 1906 que causó más de 3000 muertes y a la fallida predicción del terremoto de Parkfield de finales de la década de los 80 y principios de los 90, conocemos muy bien el historial de terremotos que ha producido esta falla en los últimos miles de años, así como que tramos de esta han sido los responsables de los que tenemos tanto registro histórico (pero no instrumental porque no existían los sismógrafos), como de aquellos que solo conocemos porque sus efectos han quedado grabados en el registro geológico.

En esta imagen tomada de satélite se observa el desplazamiento y desfase de los cauces de algunos riachuelos entre ambos lados de la falla de San Andrés. Google Earth.
En esta imagen tomada de satélite se observa el desplazamiento y desfase de los cauces de algunos riachuelos entre ambos lados de la falla de San Andrés. Google Earth.

La ciencia que estudia los terremotos pasados y de los que no tenemos ningún registro más que el geológico se denomina paleosismología y se vale principalmente del registro sedimentario donde en ocasiones pueden observarse los diferentes efectos de los terremotos (terremotos en todo caso mayores de magnitud 6 son los únicos capaces de dejar una huella legible en el registro geológico), desde la variación del nivel del mar por la elevación o hundimiento de la línea de costa, por el desplazamiento de los cauces de los ríos e incluso por los efectos que los tsunamis dejaron tierra adentro, volcanes de arena, etc…

Para hacer predicciones sobre la probabilidad de que ocurran determinados sucesos, entre ellos los terremotos, habitualmente hacemos uso del concepto de periodo de recurrencia, que se corresponde con un intervalo medio entre dos sucesos, en nuestro caso terremotos, mayores de una magnitud dada. En los últimos años se han sucedido numerosos estudios que ponían de manifiesto que algunos sectores de la falla de San Andrés habían superado de recurrencia, o lo que es lo mismo, se habían salido de cuentas.

Obviamente, cuando hablamos de predicción en el mundo de la sismología hay que hacerlo con sumo cuidado, puesto que la naturaleza es mucho más compleja que un simple periodo de recurrencia y no podemos dar ni una fecha ni un periodo concreto, si no la probabilidad de que ocurra un terremoto en un periodo dado. Pero sin duda para lo que es muy útil es para estudiar el riesgo y vulnerabilidad de las poblaciones humanas ante un eventual terremoto.

Pues bien, el último estudio publicado este mismo mes de Octubre en el Bulletin of the Seismological Society of America sugiere que hay cuatro segmentos urbanos (es decir, que pasan directamente por zonas habitadas) de la falla de San Andrés que han acumulado una cantidad de energía suficiente para provocar terremotos de magnitud entre 6.8 y 7.1.

Mapa con los sectores de la falla que se han usado para este estudio. Cada uno comienza por una letra y un número. El color indica la velocidad de desplazamiento medio por año de la falla en mm/año. James J. Lienkaemper, Forrest S. McFarland, Robert W. Simpson, y S. John Caskey.
Mapa con los sectores de la falla que se han usado para este estudio. Cada uno comienza por una letra y un número. El color indica la velocidad de desplazamiento medio por año de la falla en mm/año. James J. Lienkaemper, Forrest S. McFarland, Robert W. Simpson, y S. John Caskey.

Para poder conocer mejor el funcionamiento de estas fallas, se han usado redes de nivelación que permiten medir con muchísima precisión la variación en la posición de unos puntos colocados a ambos lados de la falla con respecto a otros, pero también medidas de GPS. Para hacernos una idea de la gran variabilidad en las tasas de creep en los distintos segmentos de la falla, se han medido entre los 0.1 y los 25.1 milímetros por año. Esta variación complica mucho la interpretación de los resultados, por lo que han tenido que usar una gran serie temporal de datos y hacer un modelo de cada segmento de la falla para comprender mejor su funcionamiento.

Este nuevo estudio está basado en medir cuanto se desplaza un lado de la falla respecto a otro y a que velocidad. Si este movimiento ocurre “continuamente” sin provocar terremotos lo llamamos creep asísmico, porque la energía se va liberando poco a poco. Este tipo de movimientos suele ocurrir entre grandes terremotos o después de estos, durante meses e incluso años. De esta manera, podríamos decir que la energía se va acumulando sobre la falla y una pequeña cantidad de esta se libera mediante el creep, mientras que el resto, que es la mayor parte de la energía, se libera de golpe durante un terremoto.

Y es aquí donde está el quid de la cuestión. En los tramos de falla donde este movimiento ha disminuido o prácticamente cesado es donde la acumulación de la energía es mayor, y por lo tanto, capaz de generar un terremoto de mayores dimensiones. En ocasiones ocurre que en profundidad (la parte de la falla a la que normalmente no tenemos acceso para estudiar) puede quedar bloqueada por asperezas o irregularidades en el plano de deslizamiento, y estas son las responsables, superado el umbral de energía necesario para romper o saltar esa aspereza ocurre el terremoto.

Concretamente, en este estudio se sugiere que alrededor del 60% de la energía acumulada sobre el sistema de fallas se liberaría a través de los procesos de creep, pero debido a la situación de bloqueo de muchos de los tramos de la falla en profundidad en realidad solo se liberaría un 28% de esta energía a través del creep asísmico, provocando que en cuatro de estos sectores se haya acumulado ya la energía suficiente para provocar grandes terremotos en una zona muy densamente poblada del estado de California.

La validación del funcionamiento de estos modelos podría ser una nueva herramienta a la hora de caracterizar otros sistemas de fallas que también son muy importantes y afectan a grandes zonas urbanas, como la zona de falla del Norte de Anatolia, en Turquía, y que podría provocar un gran terremoto en el entorno de Estambul.

Este artículo lo ha escrito Nahum Méndez Chazarra y es una colaboración de Naukas.com con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

Bibliografía

Fialko, Y. (2006). Interseismic strain accumulation and the earthquake potential on the southern San Andreas fault system. Nature, 968-971. doi:10.1038/nature04797

James J. Lienkaemper, F. S. (2014). Using Surface Creep Rate to Infer Fraction Locked for Sections of the San Andreas Fault System in Northern California from Alignment Array and GPS Data. Bulletin of the Seismological Society of America. doi:10.1785/0120140117

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