El terremoto de magnitud 9,0 de Tohoku-Oki que sacudió Japón el 11 de marzo de 2011, causando la muerte de más de 15.000 personas y desencadenando un devastador tsunami del que el país aún está trabajando para recuperarse, planteó muchas preguntas inquietantes. Por ejemplo, ¿qué hizo posible un terremoto tan potente y podría volver a ocurrir en Japón o en algún otro lugar?
Un grupo internacional de científicos que perforó kilómetros bajo el Océano Pacífico y en la falla del terremoto tiene ahora respuestas a estas preguntas, e informan de sus hallazgos en un trío de artículos publicados hoy en Science.
El epicentro del terremoto de 2011 estuvo en un lugar inusual, a unos 130 kilómetros al este de Sendai (Japón), justo al lado de la costa norte de esa nación. En esta zona, una zona de subducción, la placa del Pacífico se sumerge bajo la placa euroasiática. Aquí es posible que se produzcan fuertes terremotos, pero los científicos no habían pensado que hubiera suficiente energía para producir uno de magnitud superior a 7,5. Estaban equivocados, y se han interesado en averiguar más sobre lo que hizo que la falla fuera capaz de producir un terremoto tan grande.
El epicentro del terremoto de Tohoku-Oki de 2011 estuvo frente a la costa este del norte de Japón. Imagen vía USGS
Poco más de un año después del terremoto, el buque de perforación profunda Chikyu recibió la misión de perforar la falla frente a la costa japonesa e instalar un observatorio de temperatura. Al tomar la temperatura de una falla después de un terremoto, los científicos pueden medir cuánta energía se liberó en el sismo y calcular la fricción de la falla, es decir, la facilidad con la que las rocas se frotan entre sí.
«Una forma de ver la fricción de estos grandes bloques es compararlos con unos esquís de fondo sobre la nieve», dijo en un comunicado Robert Harris, coautor del estudio y geofísico de la Universidad Estatal de Oregón. «En reposo, los esquís se adhieren a la nieve y se necesita una cierta cantidad de fuerza para hacerlos deslizar. Una vez que lo hacen, el movimiento del esquí genera calor y se necesita mucha menos fuerza para continuar el movimiento…. Lo mismo ocurre con un terremoto»
Conseguir esa medición de la temperatura fue complicado. El equipo de Chikyu tuvo que perforar 850 metros en el fondo marino, que a su vez estaba a 6.900 metros bajo la superficie del océano. Tuvieron que lidiar con el mal tiempo, y la propia falla seguía moviéndose, lo que ponía en riesgo los instrumentos.
El difícil trabajo valió la pena, sin embargo, y reveló el calor residual del terremoto, a partir del cual los científicos pudieron calcular la fricción de la falla, que era muy baja. Conclusión: «La falla de Tohoku es más resbaladiza de lo que nadie esperaba», dijo en otro comunicado Emily Brodsky, coautora del estudio y geofísica de la Universidad de California en Santa Cruz.
La naturaleza resbaladiza de la falla ayuda a explicar algunas características del terremoto de 2011. La falla se deslizó 50 metros, una cifra sin precedentes, y la ruptura, que comenzó en las profundidades del subsuelo, llegó a la superficie, donde provocó una alteración repentina en el océano y desencadenó el tsunami.
Las perforaciones y las pruebas de laboratorio también revelaron otra característica de la falla que la hizo tan peligrosa. La baja fricción puede atribuirse al sedimento arcilloso increíblemente fino dentro de la falla. «Es la arcilla más resbaladiza que se pueda imaginar», dijo en un comunicado Christie Rowe, coautor del estudio y geólogo de la Universidad McGill. «Si la frotas entre los dedos, se siente como un lubricante». Por cierto, la zona entre las placas del Pacífico y de Eurasia que experimenta el deslizamiento es también muy fina, de menos de cinco metros de diámetro, lo que la convertiría en la zona de falla más fina conocida en el planeta.
La medición de la señal térmica del terremoto fue una novedad para la ciencia. Fue «un gran logro», dijo Harris, «pero todavía hay muchas cosas que no sabemos». Por ejemplo, los investigadores aún no saben hasta qué punto estos resultados son generalizables a otras zonas de subducción del mundo o qué efecto tiene la delgadez de las zonas de falla en el riesgo de terremotos. No obstante, los resultados de las perforaciones «sugieren que la megafalla poco profunda de la Fosa de Japón tiene rasgos especiales que no se observan en muchas otras zonas de subducción», escribieron Kelin Wang, de Recursos Naturales de Canadá, y Masataka Kinoshita, de la Agencia Japonesa para la Ciencia y la Tecnología Marinas y Terrestres -la agencia que gestiona el Chikyu- en un artículo adjunto de Perspectivas.
Las condiciones similares pueden ser raras, pero existen en algunos lugares del Pacífico norte, como la península de Kamchatka, en Rusia, y las islas Aleutianas, en Alaska, señala Rowe.Las perforaciones en aguas profundas demuestran que estas regiones tienen esa misma arcilla, normalmente resbaladiza, que redujo la fricción en la falla de Japón.
Pero el hecho de que las circunstancias inusuales de la falla de Japón puedan ser raras no debería tranquilizar a los científicos, ni al público, dicen Wang y Kinoshita. Un deslizamiento tan grande y superficial no es necesario para que se forme un tsunami devastador, y no fue lo que causó ni el tsunami de Chile de 2010, que destruyó 370.000 hogares, ni el tsunami del océano Índico de 2004, que mató a casi 230.000 personas. «Es difícil decir cuán generalizables son estos resultados hasta que observemos otras fallas», añadió Brodsky. «Pero esto sienta las bases para una mejor comprensión de los terremotos y, en última instancia, una mejor capacidad para identificar los peligros de los terremotos».
El terremoto de magnitud 9,0 de Tohoku-Oki que sacudió Japón el 11 de marzo de 2011, causando la muerte de más de 15.000 personas y desencadenando un devastador tsunami del que la nación aún está trabajando para recuperarse, planteó muchas preguntas preocupantes. Por ejemplo, ¿qué hizo posible un terremoto tan potente y podría repetirse en Japón o en otro lugar? Un grupo internacional de científicos que perforó varios kilómetros bajo el Océano Pacífico y en la falla del terremoto tiene ahora respuestas a estas preguntas, y comunica sus hallazgos en un trío de artículos publicados hoy en Science. El epicentro del terremoto de 2011 estuvo en un lugar inusual, a unos 130 kilómetros al este de Sendai (Japón), justo al lado de la costa norte de esa nación. En esta zona, una zona de subducción, la placa del Pacífico se sumerge bajo la placa euroasiática. Aquí es posible que se produzcan fuertes terremotos, pero los científicos no habían pensado que hubiera suficiente energía para producir uno de magnitud superior a 7,5. Estaban equivocados, y se han interesado en averiguar más sobre lo que hizo que la falla fuera capaz de producir un terremoto tan grande. El epicentro del terremoto de Tohoku-Oki de 2011 fue en la costa este del norte de Japón. Imagen vía USGS Poco más de un año después del terremoto, el buque de perforación profunda Chikyu recibió la misión de perforar la falla frente a la costa japonesa e instalar un observatorio de temperatura. Al tomar la temperatura de una falla después de un terremoto, los científicos pueden medir cuánta energía se liberó en el sismo y calcular la fricción de la falla, es decir, la facilidad con la que las rocas se frotan entre sí. «Una forma de ver la fricción de estos grandes bloques es compararlos con unos esquís de fondo sobre la nieve», dijo en un comunicado Robert Harris, coautor del estudio y geofísico de la Universidad Estatal de Oregón. «En reposo, los esquís se adhieren a la nieve y se necesita una cierta cantidad de fuerza para hacerlos deslizar. Una vez que lo hacen, el movimiento del esquí genera calor y se necesita mucha menos fuerza para continuar el movimiento…. Lo mismo ocurre con un terremoto». Conseguir esa medición de la temperatura fue complicado. El equipo de Chikyu tuvo que perforar 850 metros en el fondo marino, que a su vez estaba a 6.900 metros bajo la superficie del océano. Tuvieron que lidiar con el mal tiempo, y la propia falla seguía moviéndose, poniendo en riesgo los instrumentos. Sin embargo, el difícil trabajo valió la pena, ya que reveló el calor residual del terremoto, a partir del cual los científicos pudieron calcular la fricción de la falla, que era muy baja. Conclusión: «La falla de Tohoku es más resbaladiza de lo que nadie esperaba», dijo en otro comunicado Emily Brodsky, coautora del estudio y geofísica de la Universidad de California en Santa Cruz. La naturaleza resbaladiza de la falla ayuda a explicar algunas características del terremoto de 2011. La falla se deslizó 50 metros, una cifra sin precedentes, y la ruptura, que comenzó en las profundidades del subsuelo, llegó a la superficie, donde provocó una alteración repentina en el océano y desencadenó el tsunami. Las perforaciones y las pruebas de laboratorio también revelaron otra característica de la falla que la hizo tan peligrosa. La baja fricción puede atribuirse al sedimento arcilloso increíblemente fino dentro de la falla. «Es la arcilla más resbaladiza que se pueda imaginar», dijo en un comunicado Christie Rowe, coautor del estudio y geólogo de la Universidad McGill. «Si la frotas entre los dedos, se siente como un lubricante». Por cierto, la zona entre las placas del Pacífico y de Eurasia que experimenta el deslizamiento es también muy fina, de menos de cinco metros de ancho, lo que la convertiría en la zona de falla más fina conocida en el planeta. La medición de la señal térmica del terremoto fue una primicia para la ciencia. Fue un gran logro», dijo Harris, «pero todavía hay muchas cosas que no sabemos». Por ejemplo, los investigadores aún no saben hasta qué punto estos resultados son generalizables a otras zonas de subducción del mundo o qué efecto tiene la delgadez de las zonas de falla en el riesgo de terremotos. No obstante, los resultados de las perforaciones «sugieren que la megafalla poco profunda de la Fosa de Japón tiene rasgos especiales que no se observan en muchas otras zonas de subducción», escriben Kelin Wang, de Recursos Naturales de Canadá, y Masataka Kinoshita, de la Agencia Japonesa para la Ciencia y la Tecnología Marinas y Terrestres -la agencia que gestiona el Chikyu- en un artículo adjunto de Perspectivas. Puede que condiciones similares sean raras, pero existen en algunos lugares del Pacífico norte, como la península de Kamchatka, en Rusia, y las islas Aleutianas, en Alaska, señala Rowe.Las perforaciones en aguas profundas demuestran que estas regiones tienen esa misma arcilla, normalmente resbaladiza, que redujo la fricción en la falla de Japón. Pero el hecho de que las circunstancias inusuales de la falla de Japón puedan ser raras no debería tranquilizar a los científicos, ni al público, dicen Wang y Kinoshita. Un deslizamiento tan grande y superficial no es necesario para que se forme un tsunami devastador, y no fue lo que causó ni el tsunami de Chile de 2010, que destruyó 370.000 hogares, ni el tsunami del océano Índico de 2004, que mató a casi 230.000 personas. «Es difícil decir cuán generalizables son estos resultados hasta que observemos otras fallas», añadió Brodsky. «Pero esto sienta las bases para una mejor comprensión de los terremotos y, en última instancia, una mejor capacidad para identificar los peligros de los terremotos».