En una investigación recientemente publicada, un equipo internacional de geólogos, geofísicos, y los matemáticos muestran cómo los modelos informáticos acoplados pueden recrear con precisión las condiciones que condujeron a los desastres naturales más mortíferos del mundo en 2018, el terremoto y tsunami de Palu, que azotó el oeste de Sulawesi, Indonesia en septiembre del año pasado. El trabajo del equipo fue publicado en Geofísica pura y aplicada .

El tsunami fue tan sorprendente para los científicos como devastador para las comunidades de Sulawesi. Ocurrió cerca de un límite de placa activo, donde los terremotos son comunes. Asombrosamente, el terremoto provocó un gran tsunami, aunque desplaza principalmente el suelo horizontalmente, normalmente, Los tsunamis a gran escala suelen ser causados ​​por movimientos verticales.

Los investigadores estaban perdidos, ¿qué pasó? ¿Cómo se desplazó el agua para crear este tsunami:por deslizamientos de tierra, fallando ¿o ambos? Los datos satelitales de la ruptura de la superficie sugieren que fallas suaves, pero no cubra áreas costa afuera, como la crítica Palu Bay. Los investigadores se preguntaron:¿cuál es la forma de las fallas debajo de Palu Bay? ¿Es esto importante para generar el tsunami? Este terremoto fue extremadamente rápido. ¿Podría la velocidad de ruptura haber amplificado el tsunami?

Usando una supercomputadora operada por el Centro de Supercomputación Leibniz, miembro del Centro Gauss de Supercomputación, el equipo demostró que el movimiento inducido por el terremoto del lecho marino debajo de Palu Bay podría haber generado el tsunami, lo que significa que la contribución de los deslizamientos de tierra no es necesaria para explicar las principales características del tsunami. El equipo sugiere una ruptura extremadamente rápida en una recta, Falla inclinada dentro de la bahía. En su modelo, el deslizamiento es mayoritariamente lateral, sino también hacia abajo a lo largo de la falla, resultando en cualquier lugar de 0,8 metros a 2,8 metros de cambio vertical del fondo marino que promedió 1,5 metros en el área estudiada. Para generar esta fuente de tsunami son fundamentales la geometría de la falla inclinada y la combinación de tensiones laterales y extensionales ejercidas en la región por la tectónica compleja.

Los científicos llegan a esta conclusión utilizando una tecnología de vanguardia modelo de terremoto-tsunami basado en la física. El modelo de terremoto, basado en la física de los terremotos, difiere de los modelos de terremotos convencionales basados ​​en datos, que se ajustan a las observaciones con alta precisión a costa de una posible incompatibilidad con la física del mundo real. En cambio, incorpora modelos de los complejos procesos físicos que ocurren dentro y fuera de la falla, permitiendo a los investigadores producir un escenario realista compatible tanto con la física de terremotos como con la tectónica regional.

Los investigadores evaluaron el escenario de terremoto-tsunami frente a múltiples conjuntos de datos disponibles. Velocidad sostenida de ruptura por cizallamiento superior, o cuando el frente del terremoto se mueve más rápido que las ondas sísmicas cerca de las fallas deslizantes, es necesario para hacer coincidir la simulación con las observaciones. Las amplitudes de las olas de tsunami modeladas coinciden con las mediciones de olas disponibles y la elevación de la inundación modelada (definida como la suma de la elevación del suelo y la altura máxima del agua) coinciden cualitativamente con las observaciones de campo. Este enfoque ofrece una Evaluación basada en la física de las interacciones terremoto-tsunami durante esta desconcertante secuencia de eventos.

"Descubrir que los desplazamientos por terremotos probablemente desempeñaron un papel fundamental en la generación del tsunami de Palu es tan sorprendente como los movimientos muy rápidos durante el propio terremoto, "dijo Thomas Ulrich, Doctor. estudiante de la Universidad Ludwig Maximilian de Munich y autor principal del artículo. "Esperamos que nuestro estudio lance una mirada mucho más cercana a los escenarios tectónicos y la física de los terremotos que potencialmente favorecen los tsunamis localizados en sistemas de fallas similares en todo el mundo".