Señales de advertencia detectadas horas antes de grandes terremotos

Los sistemas de alerta de terremotos establecidos brindan, en el mejor de los casos, solo uno o dos minutos de aviso, y eso es solo si el temblor no comienza bajo sus pies. Décadas de búsqueda de una mejor señal de advertencia, como fluctuaciones en la geoquímica del agua subterránea, efectos electromagnéticos en la atmósfera superior e incluso cambios en el comportamiento animal, han fracasado. Muchos cuestionan si tal señal precursora existe.

Ahora, los investigadores dicen que han identificado cambios casi imperceptibles a lo largo de las zonas de fallas hasta 2 horas antes de los grandes terremotos, según un informe publicado hoy en Science. Aunque los sistemas de monitoreo existentes aún no pueden captar esta señal en tiempo real, el descubrimiento apunta hacia un futuro en el que los residentes podrían retirarse a refugios seguros antes de los terremotos más catastróficos.

"Es simplemente tentador", dice Richard Allen, sismólogo de la Universidad de California, Berkeley, que no participó en el trabajo. "La idea de poder predecir el inicio de la ruptura de un terremoto es realmente un gran problema".

Los terremotos ocurren cuando dos bloques de la corteza terrestre, unidos a lo largo de una falla, acumulan tensión hasta que se deslizan de manera espectacular. Los investigadores han debatido durante mucho tiempo si esta ruptura ocurre en un instante cercano o comienza lentamente, aumentando la velocidad de una manera que podría detectarse con anticipación. Se han visto signos de tales señales precursoras para sismos individuales, pero nunca han producido una señal que pueda aplicarse a todos los sismos, dice Quentin Bletery, geofísico de la Universidad de Côte d'Azur.

Bletery y su coautor en la universidad, el geodesta Jean-Mathieu Nocquet, se preguntaron si una señal temprana de deslizamiento se destacaría si agruparan datos de un grupo de grandes terremotos: 90 más grandes que la magnitud 7 que ocurrieron en las últimas 2 décadas. Recopilaron registros de estaciones de GPS cercanas a los sismos que capturan el movimiento de la tierra cada 5 minutos con una precisión de unos pocos milímetros. El resultado fue más de 3000 series temporales de movimiento en las ventanas de 48 horas que condujeron a las rupturas principales.

Bletery y Nocquet apilaron las series temporales una encima de la otra. Durante las primeras 46 horas, encontraron que los registros carecían básicamente de características. Pero en las 2 horas previas al terremoto, el dúo encontró signos de un movimiento creciente, como si las fallas estuvieran comenzando a deslizarse antes de la ruptura principal, dice Bletery. Las probabilidades de que este aumento se produjera coincidentemente justo antes de que ocurriera el terremoto parecían bajas, pero para confirmarlo, analizaron 100,000 ventanas de tiempo aleatorias en datos de GPS sin terremotos y descubrieron que un patrón similar ocurrió solo el 0.03% de las veces. "Esto nos dice que los terremotos son de naturaleza predecible", dice Bletery. "Simplemente no tenemos una resolución que nos lleve a la predicción".

Sus datos están lejos de ser perfectos, admite Bletery. Las cifras están dominadas por estaciones GPS para zonas de falla fuertemente instrumentadas. El terremoto de Tohoku de magnitud 9 de 2011 en Japón, por ejemplo, fue responsable de 355 de las series temporales del equipo. Ese terremoto tiene una influencia tan grande en los datos que los científicos lo eliminaron para verificar que el movimiento precursor existió sin él. (Lo hizo). Y el movimiento de la tierra es tan sutil que solo al agrupar todos los datos se destacó el precursor, dice Bletery. "Si solo elimina uno o dos terremotos, todavía lo ve", dice. "Pero si quitas la mitad, es difícil de ver".

El hallazgo es "interesante y provocativo", dice Paul Segall, geofísico de la Universidad de Stanford, pero enfrentará un gran escrutinio. Por ejemplo, dice que no está seguro de que el equipo eliminó con éxito la contaminación en los datos del GPS que podría provenir de pequeños temblores previos que a menudo ocurren antes de los grandes terremotos.

Si las estadísticas se mantienen, también es difícil entender de dónde viene esta escala de tiempo específica y arbitraria de 2 horas, dada la diversidad del comportamiento de los terremotos, agrega Andrew Barbour, geofísico del Servicio Geológico de EE.UU. "No ofrecen una explicación satisfactoria para eso".

La señal precursora tampoco se utilizará para advertencias a corto plazo, dice Noel Jackson, geodésico de la Universidad de Kansas. "Estamos a varios pasos de saber si podemos usarlo". Su técnica requería saber de antemano en qué dirección viajaría la ruptura. Y para detectar la débil señal de deslizamiento en una falla individual, los investigadores necesitarían muchas más estaciones de GPS que fueran mucho más sensibles. Sin embargo, muchas de las zonas de terremotos del mundo no están instrumentadas en absoluto, por lo que los investigadores no saben si todos los grandes terremotos muestran el mismo patrón. "¿Esto sucede todo el tiempo?" dice Bletery. "No podemos responder a esa pregunta".

ShakeAlert, el sistema de alerta temprana de terremotos para la costa oeste de EE.UU., está a punto de comenzar a usar datos de GPS para ayudar a sus alertas sísmicas, dice Allen. Sería un sueño si de alguna manera esta señal precursora pudiera adaptarse para ello, dice. Pero primero, los investigadores deben confirmar que pueden detectar este deslizamiento precursor en una falla individual que está lista para romperse. A Allen le encantaría probar la falla de Hayward, una importante zona sísmica ubicada a unos cientos de metros de su oficina en Berkeley. "Hay algo aquí", dice. "Solo tenemos que averiguar qué".

Fuente: Science