Mapa de USGS "¿Lo sintió?" Los datos muestran que los terremotos al este de las Montañas Rocosas se sienten en áreas más grandes que los terremotos en el oeste. Crédito:Eric Jones, USGS
¿Por qué se sintió un terremoto en Virginia a más del doble de distancia que un terremoto de tamaño similar en California? La respuesta es una que muchas personas tal vez no se den cuenta. Los terremotos al este de las Montañas Rocosas pueden causar temblores notables en el suelo a distancias mucho mayores que los terremotos de tamaño comparable en el oeste.
Un terremoto de magnitud 5,8 en 2011 en Mineral, Virginia, se sintió hasta 600 millas del epicentro. Decenas de millones de personas en el este de Estados Unidos y el sureste de Canadá sintieron este terremoto.
Para comparacion, un terremoto de magnitud 6,0 en 2014 en Napa, California, se sintió sólo hasta 250 millas del epicentro. A pesar de que el terremoto de Napa liberó aproximadamente el doble de energía que el terremoto de Virginia y causó mucho más daño cerca del epicentro, no se sentía tan lejos.
Como otro ejemplo, el terremoto de magnitud 4.1 que ocurrió en diciembre de 2017 cerca de Dover, Delaware, se sintió aproximadamente a 200 millas del epicentro. La región que sintió este terremoto es aproximadamente del mismo tamaño que la del evento mucho más grande de California, que liberó alrededor de 700 veces más energía.
Los científicos están investigando una variedad de factores que influyen en las diferencias regionales en la intensidad y los efectos de los terremotos. Algunos de los factores tienen que ver con la naturaleza de las placas tectónicas subyacentes y su historia geológica. Otros están relacionados con el tamaño y la antigüedad de los edificios.
Las ondas sísmicas pueden viajar más lejos en el este
El este de América del Norte tiene rocas más antiguas, algunos de los cuales se formaron cientos de millones de años antes que los de Occidente. Estas formaciones más antiguas han estado expuestas a presiones y temperaturas extremas, haciéndolos más duros y, a menudo, más densos. Las fallas en estas rocas más antiguas también han tenido más tiempo para sanar, lo que permite que las ondas sísmicas los atraviesen de manera más efectiva cuando ocurre un terremoto.
Este mapa muestra terremotos de magnitud superior a 4.0 en el este de los Estados Unidos desde 1973, el primer año con un catálogo completo. Hay 184 terremotos registrados. Un terremoto de magnitud 4.0 o mayor puede causar daños menores o más significativos. Los tamaños de los círculos corresponden a la magnitud del terremoto, que van desde 4.0 a 5.9 (el más grande estaba en el Golfo de México). Crédito:Servicio Geológico de los Estados Unidos
A diferencia de, las rocas en Occidente son más jóvenes y están rotas por fallas que a menudo son más jóvenes y han tenido menos tiempo para curarse. Entonces, cuando ocurre un terremoto, Las fallas absorben una mayor parte de la energía de las ondas sísmicas y la energía no se propaga de manera tan eficiente.
Infraestructura más vulnerable en el este
Muchas de las estructuras más antiguas del Este, como edificios y puentes construidos antes de la década de 1970, no fueron diseñados para soportar terremotos y, por lo tanto, es posible que no les vaya bien. Los recientes terremotos que azotaron cerca de Christchurch, Nueva Zelanda mostró el daño que los terremotos poco frecuentes pueden causar en una región con estructuras más antiguas. Con eso dicho, los edificios modernos se están construyendo con estándares de diseño más nuevos, y ha habido avances en la modernización de muchos edificios antiguos en el este. En el oeste, las estructuras más antiguas a menudo se modernizan, y las nuevas estructuras están diseñadas para resistir fuertes sacudidas.
Es más, las estructuras más pequeñas, como las casas, podrían experimentar sacudidas más fuertes y dañinas en el este. Los terremotos en el este tienden a causar temblores de mayor frecuencia (movimiento de ida y vuelta más rápido) en comparación con eventos similares en el oeste. Las estructuras más cortas son más susceptibles a dañarse durante la agitación rápida, mientras que las estructuras más altas son más susceptibles durante la agitación lenta.
Sorprendente nivel de temblores en Washington, corriente continua
Un ejemplo del peligro de terremoto en el este de los EE. UU. Lo proporciona el sorprendente nivel de temblor de tierra de alta intensidad que se produjo en Washington. CORRIENTE CONTINUA, durante el terremoto de Virginia de 2011. Este temblor causó daños muy publicitados a algunos edificios históricos, a pesar de que el terremoto fue de tamaño moderado y su epicentro fue de 80 millas de la ciudad.
Aprender más, Los científicos del USGS desplegaron 27 sismómetros temporales en todo DC para estudiar las variaciones en la fuerza de la sacudida del suelo por un terremoto. Los instrumentos registraron los movimientos del suelo de 30 terremotos en todo el mundo durante los 10 meses que estuvieron en su lugar.
Daños en el edificio Sherman en Washington, CORRIENTE CONTINUA, causado por el terremoto de magnitud 5,8 en agosto de 2011 en Mineral, Virginia. Crédito:EHT Traceries
Los científicos confirmaron que el temblor se amplifica en las partes de DC subyacentes por una capa delgada de sedimentos en comparación con las áreas construidas sobre más sólidos, lecho de roca más duro. Esto se debe a que la energía de las ondas sísmicas puede mover el encendedor, sedimentos más débiles más fácilmente que el lecho de roca más duro, y esa energía queda "atrapada" y hace eco varias veces dentro de los sedimentos.
Si bien este efecto de amplificación ha sido bien documentado en algunas ciudades occidentales, incluyendo Seattle, Los Ángeles y San Francisco, este es el primer estudio que mide directamente el efecto en la capital del país. Anteriormente se sospechaba que ocurría en Washington, CORRIENTE CONTINUA, y se había encontrado en otras ciudades como Boston.
Otras ciudades importantes en el centro y este de los Estados Unidos con una geología similar que podría provocar un temblor amplificado del suelo incluyen Trenton, New Jersey; Wilmington, Delaware; Baltimore, Maryland; Richmond, Virginia; y Columbia, Carolina del Sur. Depósitos similares también se encuentran debajo de ciudades en el Valle de Mississippi y la Costa del Golfo, notablemente Memphis, Tennesse, cerca de la Zona Sísmica de Nuevo Madrid.
Los nuevos resultados sobre la amplificación y la transmisión de energía más eficiente en el este son parte de una mayor comprensión y conciencia de los peligros de los terremotos en las ciudades del centro y este de los EE. UU. Esta información es especialmente útil para ingenieros y arquitectos cuando diseñan edificios y reacondicionan estructuras existentes.
Desafíos de evaluar los peligros de terremotos en el este
La geología del este de los Estados Unidos y la historia relativamente escasa de terremotos para estudiar hacen que sea difícil para los científicos evaluar con qué frecuencia ocurrirán los terremotos y qué tan grandes pueden ser. Los terremotos del este son más un misterio porque no tienen lugar en un límite de placa donde se originan la mayoría de los otros terremotos. Los científicos no comprenden completamente el estado de tensión dentro de las placas tectónicas, y están estudiando cómo se acumulan y evolucionan las tensiones y cómo se desencadenan los terremotos.
Los científicos tampoco saben con precisión dónde se encuentran la mayoría de las fallas activas en el este. La mayoría de las fallas no han tenido grandes terremotos o movimientos en los últimos millones de años, y las fallas que están activas solo pueden tener terremotos cada pocos miles o decenas de miles de años. Es más, cualquier evidencia de terremotos pasados en la superficie de la tierra en el este de los EE. UU. a menudo se ve oscurecida por la vegetación o está más tenue debido a la erosión.
Este gráfico demuestra que el temblor del suelo por terremotos se amplifica en sitios con sedimentos en comparación con aquellos con lecho rocoso más duro. El panel superior muestra el temblor del suelo en el lecho rocoso y los sitios de sedimentos en Washington, CORRIENTE CONTINUA, de un terremoto en Carolina del Norte. El panel inferior muestra el suelo temblando en DC debido a un terremoto en Alaska. Crédito:Servicio Geológico de los Estados Unidos
En cambio, Occidente tiene fallas más activas y muchas áreas con escasa vegetación, lo que significa que los terremotos pueden dejar marcas claras que informan la investigación sobre la historia de los terremotos, tamaño y efectos.
La investigación en curso
La National Science Foundation y el USGS agregaron recientemente nuevas estaciones sísmicas en el centro y este de los Estados Unidos, creando una red más robusta que aumente el seguimiento por parte de los socios universitarios. Los científicos de USGS también están trabajando con colaboradores universitarios en varios proyectos de investigación. Por ejemplo, están buscando en partes de Virginia y las Carolinas evidencia de un fuerte terremoto en el pasado, monitorear terremotos y estudiar fallas cerca del terremoto de 2011 en Virginia y el terremoto de 1886 en Charleston, Carolina del Sur, y la realización de estudios detallados de la región central de Virginia, sísmicamente activa.
Los científicos no pueden predecir terremotos
En cuanto a predecir terremotos, nunca se ha desarrollado un método confiable de predicción de terremotos a corto plazo. Los científicos tampoco esperan desarrollar un método en un futuro previsible. Sin embargo, utilizando datos científicos, como ubicaciones de fallas y patrones de terremotos durante muchos años, se pueden calcular las probabilidades de terremotos futuros, y esa información se utiliza en el desarrollo de códigos de construcción. Es más, USGS y sus socios están trabajando para desarrollar un prototipo de sistema de alerta temprana de terremotos para la costa oeste de los EE. UU. llamado ShakeAlert. El sistema no predice terremotos, pero una vez que ocurre un terremoto, podría proporcionar de unos segundos a decenas de segundos de advertencia antes de que lleguen las ondas sísmicas y provoquen una fuerte sacudida.
Más terremotos en Occidente
El oeste de Estados Unidos se encuentra a lo largo de los límites de las principales placas tectónicas que forman la corteza terrestre:la placa de América del Norte y las placas oceánicas al oeste. Estas placas se mueven una contra la otra, rompiendo la corteza a lo largo de muchas fallas como la falla de San Andrés. Las fallas en el este son menos activas y se encuentran completamente dentro de la placa de América del Norte.
Uno de los mensajes para llevar más importantes es que todos deben saber cómo protegerse durante un terremoto. Consulte la campaña Ready de FEMA para obtener consejos sobre la preparación para terremotos.
