Frente a la costa de Nueva Zelanda, hay un área donde los terremotos pueden ocurrir en cámara lenta cuando dos placas tectónicas se muelen una al lado de la otra. La placa del Pacífico se mueve debajo de Nueva Zelanda a unos 5 centímetros por año allí, derribando el extremo norte de la isla a medida que avanza. Cada 14 meses aproximadamente, la interfaz se desliza lentamente, liberando el estrés, y la tierra vuelve a subir.

A diferencia de los terremotos típicos que se rompen en segundos, estos eventos de deslizamiento lento toman más de una semana, creando un laboratorio ideal para estudiar el comportamiento de fallas a lo largo de la porción poco profunda de una zona de subducción.

En 2015, Spahr Webb, el Profesor de Investigación Jerome M. Paros Lamont de Física de Observación en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty, y un equipo internacional de colegas se convirtió en el primero en capturar estos terremotos de deslizamiento lento en progreso utilizando instrumentos desplegados bajo el mar. Los datos que recopilaron del sitio de Nueva Zelanda, publicado este año por la autora principal Laura Wallace de la Universidad de Texas, ayudará a los científicos a comprender mejor los riesgos de terremotos, particularmente en trincheras, las interfaces sísmicamente activas entre placas tectónicas donde una placa se sumerge debajo de otra. Los miembros del equipo están discutiendo su trabajo esta semana en la Reunión de Otoño de la Unión Geofísica Estadounidense (AGU).

"Todavía no entendemos la rigidez de la interfaz entre las dos placas, y eso es en parte lo que determina la magnitud de un terremoto que puede tener, ", Dijo Webb." En particular, nos preocupamos por la pegajosidad cerca de la trinchera, porque cuando hay mucho movimiento cerca de una zanja, puedes generar grandes tsunamis ".

Previamente, Los científicos pensaron que los sedimentos blandos apilados cerca de las trincheras generalmente no eran lo suficientemente fuertes para soportar un terremoto y que amortiguarían el deslizamiento. Dijo Webb. "Recientemente hemos visto muchos tsunamis grandes donde ha habido un gran deslizamiento cerca de la trinchera, " él dijo.

Una de las razones por las que el terremoto de Tōhoku de 2011 en Japón fue tan devastador fue que parte de la interfaz muy cerca de la trinchera se movió una gran distancia, alrededor de 50 metros, empujando el agua con ella, Dijo Webb. Si bien la parte principal del terremoto de Tōhoku involucró un levantamiento de solo unos pocos metros, la parte cercana a la trinchera duplicó el tamaño del tsunami, provocando olas de casi 40 metros de altura en algunos puntos de la costa.

Para poder anticipar los terremotos que producen tsunamis y evaluar con mayor precisión los riesgos regionales, Los científicos están estudiando por qué algunas áreas de trincheras tienen estos eventos de deslizamiento lento, por qué otros se arrastran continuamente, y otros se encierran y acumulan tensión que eventualmente estalla como un terremoto que genera un tsunami.

El riesgo de Alaska

Webb tiene la mira a continuación en la Fosa de las Aleutianas, justo al lado de la isla Kodiak, Alaska. Es una de las partes del mundo con mayor actividad sísmica. Un gran terremoto que genere un tsunami podría causar estragos no solo en Alaska, sino a lo largo de la costa oeste de América del Norte y hasta Hawai y Japón. como lo hizo el terremoto del Viernes Santo en 1964.

Científicos de Lamont, incluyendo a Donna Shillington y Geoffrey Abers, que también están presentando su trabajo esta semana en AGU, He pasado años estudiando la estructura de la Fosa de las Aleutianas y lo que sucede cuando la placa del Pacífico se sumerge debajo de la placa de América del Norte. Webb y un gran grupo de colaboradores ahora quieren saber dónde se deslizan las secciones de la zanja y dónde se bloquean las secciones para ayudar a comprender qué determina dónde se bloquea. Encontrar terremotos de deslizamiento lento podría ayudar a revelar algunos de esos secretos.

Para estudiar el evento de deslizamiento lento de Nueva Zelanda, Webb y sus colegas instalaron una serie de 24 manómetros absolutos y 15 sismómetros del fondo del océano directamente sobre el canal Hikurangi, donde convergen dos placas. Los manómetros absolutos desplegados en el fondo marino registran continuamente los cambios en la presión del agua de arriba. Si el lecho marino se eleva, la presión disminuye; si el fondo marino se mueve hacia abajo, la presión aumenta debido al aumento de la profundidad del agua. Cuando comenzó el evento de deslizamiento lento, los instrumentos registraron cómo se movía el fondo marino.

Los científicos encontraron que partes de la interfaz de Hikurangi se deslizaron y otras no durante el evento de deslizamiento lento. "Es posible que gran parte de la interfaz se deslice en estos eventos, pero algunos lugares están bloqueados, y los que finalmente se rompen y crean terremotos y tsunamis que causan daños, ", Dijo Webb.

La mayoría de los instrumentos utilizados en el estudio de Nueva Zelanda se construyeron en Lamont en el laboratorio OBS (sismómetro del fondo del océano) iniciado por Webb.

En Alaska, Webb y sus colaboradores han propuesto un experimento que volvería a utilizar una gran cantidad de manómetros y sismómetros de fondo marino construidos por Lamont. esta vez para recopilar datos cerca de la isla Kodiak. Alaska es un desafío especial para las mediciones del fondo marino. El océano es bastante poco profundo al sur de Alaska antes de profundizarse cerca de la Fosa de las Aleutianas, y los instrumentos sísmicos del fondo marino pueden ser movidos por fuertes corrientes o dañados por la pesca de arrastre de fondo. Webb y el equipo del laboratorio de OBS en Lamont desarrollaron una solución:construyeron escudos de metal pesado que se hunden hasta el fondo del mar con los sismómetros para protegerlos.

Una vez que se recopilan los datos de los instrumentos, se pondrán a disposición del público para que los sismólogos de todo el país puedan comenzar a analizar los registros en busca de pistas sobre el comportamiento sísmico del área.

Al detectar patrones de terremotos, Los científicos pueden ayudar a los ingenieros regionales a planificar la construcción para resistir mejor los peores escenarios de terremotos. pero la predicción del terremoto sigue siendo difícil de alcanzar.

"Si comenzamos a ver precursores basados ​​en los datos costa afuera, entonces tal vez también obtengamos alguna capacidad de predicción, ", Dijo Webb." La esperanza es que si tiene mejores mediciones en alta mar, empezarás a entender mejor las cosas, y tal vez haya alguna señal de movimiento antes del terremoto que proporcione alguna advertencia ".