Cómo un terremoto se convierte en un tsunami

El movimiento entre las placas continentales y oceánicas en el fondo del mar, los llamados megaterremotos de empuje, genera los temblores más fuertes y los tsunamis más peligrosos. Sin embargo, hasta ahora no se ha entendido bien cómo y cuándo ocurren, ya que el fondo del océano es de difícil acceso para las mediciones.

Gracias a las nuevas tecnologías, un equipo de investigación internacional, en el que también participó el profesor James Foster del Instituto de Geodesia de la Universidad de Stuttgart, pudo tomar medidas al centímetro más cercano por primera vez en una zona de terremotos submarinos frente a Alaska. Los investigadores informaron sobre sus hallazgos en la revista especializada Avances de la ciencia.

El terremoto de Chignik del 28 de julio de 2021 se produjo a 32 km por debajo del lecho marino frente a la costa de Alaska y, con una magnitud de 8,2, fue el séptimo terremoto más fuerte en la historia de Estados Unidos. Ocurrió porque la placa oceánica del Pacífico se desliza más allá de la placa continental de América del Norte, lo que provoca un enorme empuje.

En la región escasamente poblada, el daño causado por el sismo fue limitado. En general, sin embargo, tales megaterremotos tienen un enorme potencial destructivo en la llamada zona de subducción, es decir, la zona donde se encuentran las placas tectónicas oceánica y continental. En particular, se pueden generar olas de tsunami. Estos no son muy altos en su lugar de origen, pero horas después y muchos 100 o 1000 kilómetros de distancia, pueden llegar a las costas como un tsunami catastrófico y poner en peligro muchas vidas.

A pesar de la escala de estos peligros naturales, los procesos físicos relevantes que intervienen en los megaterremotos todavía se conocen de forma limitada. Por lo tanto, es difícil estimar la evolución espacio-temporal de los peligros de terremotos y tsunamis acoplados en las zonas de subducción.

Para poder predecir mejor la probabilidad de que un terremoto desencadene un tsunami, el equipo de investigación encabezado por Benjamin Brooks, del Servicio Geológico de los Estados Unidos, examinó el lecho marino frente a Alaska poco antes y unos dos meses y medio después del terremoto de Chignik, utilizando un sistema global de navegación por satélite. (GNSS), un sistema de posicionamiento acústico y una nave robótica.

Planeadores de olas autónomos permiten mediciones al centímetro más cercano

En el proyecto, las embarcaciones autónomas que operan en la superficie del agua desempeñaron un papel clave. Estos llamados planeadores de olas, en cuyo desarrollo también participó el profesor James Foster del Instituto de Geodesia de la Universidad de Stuttgart, están equipados con dispositivos de medición GNSS y acústicos.

La tecnología moderna permitió mediciones de los movimientos en las zonas de subducción al centímetro más cercano y, por lo tanto, una imagen precisa de los complicados procesos de deslizamiento y fallas. Se prestó especial atención a las partes poco profundas de las zonas de deslizamiento, ya que son fundamentales para determinar si se producirá o no un tsunami.

Las mediciones se tomaron a una profundidad de agua de 1.000 a 2.000 metros. «Sería incluso mejor si pudiéramos tomar medidas a una profundidad de agua de 3000 a 4000 metros, directamente sobre la parte menos profunda del sistema de fallas», dice Foster.

Sin embargo, los sistemas geodésicos que se utilizan actualmente en el fondo marino no se pueden utilizar a estas profundidades. El investigador de tsunamis está aún más satisfecho porque pronto podrá comprar un dispositivo cuyos sensores permiten mediciones geodésicas a estas profundidades. «Con este sistema, podremos medir directamente el movimiento del fondo marino en estas secciones más profundas de fallas tsunamigénicas».