Investigadores de Precursor entregan claves para entender la secuencia de sismos en la península de Arauco

Expertos coinciden en dos explicaciones: La energía que estaba acumulada y que no fue liberada por el 27F. En segundo lugar, correspondería a una señal de reacoplamiento entre las placas y primera evidencia liberación de energía acumulada post-27.

Los procesos que generan grandes terremotos en zonas de subducción consideran una fase intersísmica donde la interface entre las placas tectónicas están acopladas acumulando energía elástica, la cual se liberará de manera repentina con la ocurrencia de un terremoto o fase cosísmica. Hoy gracias a los avances observacionales, principalmente provenientes de datos de geodesia espacial, podemos monitorear de manera precisa los cambios en los desplazamientos de la superficie terrestre, y utilizar esta información para caracterizar los procesos físicos que causan estas señales, principalmente aquellos relacionados al ciclo sísmico de grandes terremotos.

A modo de ejemplo, con estos datos podemos estimar el grado de acoplamiento en el contacto entre placas de Nazca y Sudamericana (las cuales convergen a una velocidad de ~7 cm/año) e identificar cuando se desliza esta interface o falla durante un terremoto. Además, hay evidencias que indican que eventos de deslizamiento lento que tienen una duración que va desde algunos días a semanas o incluso meses; junto con la ocurrencia de enjambres sísmicos, pueden ocurrir antes de terremotos mayores. Con el conocimiento actual, dicha actividad se puede considerar como precursora de un gran evento sísmico sólo después de la ocurrencia del gran terremoto, siendo por lo tanto la calificación de “precursora” una denominación a posteriori.

Pero ¿Qué ocurre después de un gran terremoto? ¿Cuándo la interface se vuelve a acoplar y empieza a acumular la energía para un próximo gran terremoto (de magnitud > Mw8)? ¿Es la energía acumulada en decenas o cientos de años liberada en su totalidad con la ocurrencia de un gran terremoto? Ambas son preguntas esenciales para comprender y estimar el peligro sísmico de una zona. Hoy en día carecemos de la información necesaria para responder de manera inequívoca estas preguntas. Hay que considerar que el tiempo de un ciclo sísmico, tiempo después de la ocurrencia de un gran terremoto hasta el siguiente, en una misma región o segmento de la interface de las placas, es de varias décadas a siglos, y es por esto que carecemos de datos que nos permitan caracterizar con precisión todo el ciclo sísmico. Más aún, la subducción chilena es una de las más extensas en el mundo, ocurriendo terremotos de manera recurrente en distintas zonas, esto hace que estos segmentos pueden estar en distintas fases del ciclo sísmico y que por tanto la energía acumulada en estos sea diferente en una determinada fecha.

La secuencia de sismos que se registró el 21 de septiembre de 2021 frente a la Península de Arauco puede tener dos explicaciones: 1) energía que estaba acumulada y que no fue liberada por el terremoto del 27F (Mw 8.8); 2) Señal del reacoplamiento entre las placas y primera evidencia liberación de energía que se ha ido acumulando con posterioridad al 27F. Uno puede hipotetizar que ambas, especialmente considerando que estos sismos ocurren en el extremo sur de la zona de ruptura del 27F.

Evidencias:

El mapa de acoplamiento representativo de los lugares actualmente trabados, sugiere que la zona que está más trabada y que está acumulando mayor energía es el segmento de la Península de Arauco. Esta zona trabada si ha acumulado energía desde el 2010, tiene el potencial de producir como máximo un terremoto de magnitud cercana a Mw7. Es por esto que la ocurrencia de esta secuencia sísmica no debería resultar en un sismo mayor.
El área donde ocurre la secuencia sísmica del 21 de septiembre 2021 es al noroeste de Lebu, cercano a la Isla Santa María. Esta isla se levanto 2 m durante el 27F, lo que sugiere que el contacto entre las placas se deslizó más de 10 m bajo Santa María. Considerando que la velocidad de convergencia entre las placas es de ~7cm/año, el 27F en esta zona liberó la energía acumulada durante casi 150 años.

Observaciones de datos GNSS e InSAR (sistema global de navegación por satélite e Interferometría Radar, por sus siglas en inglés) en los últimos años muestran una gran subsidencia en la Isla Santa María y Lebu. Además, las estaciones de GNSS actualmente se desplazan a una gran velocidad hacia el este, indicando que esta zona esta bajo el efecto del acoplamiento entre las placas, acumulando energía. Peculiarmente, estas localidades se encuentran dentro de la zona de ruptura que deslizó durante el terremoto 27F, mostrando más claramente los efectos del reacoplamiento entre las placas que ocurre con posterioridad al terremoto 27F.

Un sismo de magnitud de Mw6.5 genera un deslizamiento en la interface de unos 20-30 cm (estimación cruda, ya que depende de área afectada). Es decir, que no es tan errado pensar que este sismo liberó parte de la energía acumulada post-27F, considerando el rápido reacople y que este es notable tan sólo un año después de este evento. En estos 10 años se puede haber acumulado hasta ~70 cm (~7cm/año * 10años) de déficit de deslizamiento en la interface. Por lo que este evento sería una evidencia del despertar sísmico de esta zona después del 27F, entrando ya en una etapa de acumulación de energía para un próximo gran terremoto que podría ocurrir en varias décadas más. Ahora bien, sí podrían ocurrir sismos de similar magnitud en esta zona en el futuro cercano, los cuales son fenómenos recurrentes en el margen Chileno.

Conclusiones:

Aún estamos muy lejos de poder predecir la ocurrencia de un próximo terremoto. Sí podemos utilizando nuevos datos observacionales mejorar la comprensión de los mecanismos que controlan la génesis de los grandes terremotos. El evento de hoy nos demuestra que la zona afectada por el 27F ha vuelto a un estado de acumulación de energía sísmica. Debería pasar varias décadas para que esta energía se vaya lentamente acumulando y genere un próximo evento similar al 27F en la misma región donde ocurrió este. Es natural que en este periodo intersísmico ocurra sismicidad de magnitud moderada (Mw 6- 7), por ejemplo, sólo en Chile han ocurrido más de 200 sismos en ese rango de magnitudes desde 1990.

Marcos Moreno, Francisco Ortega, Juan Carlos Báez, Daniel Melnick y Roberto Benavente.

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