Un artículo publicado en el último número de la revista Nature, realizado por científicos de Alemania y Chile, entre los que se encuentra un integrante del CSN, da cuenta de movimientos en el terreno capturados por instrumentos de navegación satelital (GNSS), que podrían haber anticipado los últimos megaterremotos.

La investigación revela que los grandes terremotos del Maule en Chile el 2010 y el de Tohoku-Oki en Japón el 2011 fueron precedidos por señales precursoras de deformación observadas con instrumentos GNSS, los que muestran una señal de meses de duración en una zona extensa de territorio, tanto en Chile como en Japón.

“Los grandes terremotos son responsables de algunos de los desastres naturales más devastadores en la historia. Para comprender mejor los mecanismos físicos de la generación de terremotos, las zonas de subducción en todo el mundo son monitoreadas continuamente con instrumentación geofísica y geodésica. Una estrategia clave es la observación a través de estaciones que graben señales del Sistema Global de Navegación Satelital (GNSS), lo que nos permite rastrear el movimiento superficial constante en la superficie de la Tierra, durante, antes y después de los eventos más grandes”, explica el Dr. Juan Carlos Báez, Jefe de Geodesia del Centro Sismológico Nacional (CSN) de la Universidad de Chile, y coautor de esta investigación.

Báez indica que “aquí utilizamos un método moderno y robusto diseñado para aislar los movimientos tectónicos seculares de la serie temporal diaria GNSS e identificar movimientos milimétricos anómalos. Los resultados muestran que los terremotos de Maule, Chile (magnitud de momento 8.8) y Tohoku-oki, Japón (magnitud de momento 9.0) fueron precedidos por oscilaciones  de 4 a 8 milímetros en el desplazamiento de la superficie, eventos que duraron varios meses y abarcaron más de mil kilómetros”. 

El proceso de subducción en el que está ubicado nuestro país, provoca un efecto de compresión lenta del terreno hacia el Este. Este estudio detectó que, previo a los grandes terremotos, el terreno se desplazó en dirección opuesta (hacia el Oeste), para luego retomar su dirección habitual, y poco después de esto se produjo el gran terremoto, lo que se observó tanto en el caso de Chile como en el de Japón.

Según el modelo propuesto, el desplazamiento en la superficie ocurrido antes del terremoto de Tohoku-oki sugiere un deslizamiento lento inicial seguido de una caída repentina de la zona del mar de Filipinas, tan rápida que causó un rebote viscoelástico en todo Japón. Por lo tanto, para comprender mejor cuando los grandes terremotos son inminentes, se debe considerar no sólo la evolución de los procesos de fricción de la interfaz de la placa, sino también las condiciones de límite dinámico de los procesos de subducción más profundos, lo que nos indica que debemos continuamente monitorear todo el margen para detectar estos procesos que preceden a los grandes terremotos de subducción, plantean los investigadores.

Actualmente es posible observar esto, gracias la gran cobertura de instrumentos desplegados tanto en Japón como en Chile (en este último como parte de la Red Sismológica Nacional), los que proporcionan un set de datos de alta calidad que son usados por la comunidad científica nacional como extranjera. Gracias a estos datos y utilizando técnicas similares, los científicos han encontrado señales precursoras antes de los terremotos de Iquique 2014 y Valparaíso 2017. Lo que sugiere que estas señales puedan acompañar a la mayoría de los grandes terremotos de subducción.

• Revisa el artículo en Nature

Series de tiempo para las zonas de Japón y Chile, a las cuales se les ha removido los efectos de ruido mediante la técnica de GrAtSiD. Las series incluyen resultados previos a los terremotos de Tohoku-Oki y Maule.

Secuencia esquemática que muestra el efecto en el caso del terremoto de Japón. A: ocurre un pulso inicial de fluidos al interior del contacto, el cual hidrata la zona; B: este pulso lento se propaga por la zona de contacto, este efecto causa una oscilación en la zona de contacto con el consecuente  rebote visco-elástico; C: La extensión del contacto continua lo que resulta en un salto prolongado en el tiempo.