A nivel regional y mundial, la ocurrencia de grandes terremotos poco profundos parece seguir un patrón matemático llamado la Escalera del Diablo, donde los grupos de eventos sísmicos están separados por intervalos largos pero irregulares de tranquilidad sísmica.

El hallazgo publicado en el Boletín de la Sociedad Sismológica de América difiere del patrón predicho por el modelado clásico de terremotos que sugiere que los terremotos ocurrirían periódicamente o cuasi-periódicamente basados ​​en ciclos de acumulación y liberación de tensión tectónica. De hecho, dice Yuxuan Chen de la Universidad de Missouri, Columbia, y colegas, Las secuencias periódicas de grandes terremotos son relativamente raras.

Los investigadores señalan que sus resultados podrían tener implicaciones para la evaluación del peligro sísmico. Por ejemplo, encontraron que estas grandes secuencias de terremotos (aquellos con eventos de magnitud 6.0 o mayor) son "más explosivos" de lo esperado, lo que significa que la agrupación de terremotos en el tiempo da como resultado una mayor probabilidad de que se repitan eventos sísmicos poco después de un gran terremoto. La brecha irregular entre las explosiones de eventos también hace que sea más difícil predecir un tiempo promedio de recurrencia entre grandes terremotos.

Los catálogos de sismólogos para grandes terremotos en una región pueden incluir muy pocos terremotos en un tiempo demasiado corto para capturar todo el patrón de escalera, lo que hace que sea "difícil saber si los pocos eventos en un catálogo ocurrieron dentro de un grupo de terremotos o abarcaron tanto grupos como intervalos de reposo, "Chen y sus colegas notaron.

"Por esta misma razón, debemos ser cautelosos cuando la evaluación de un evento está "atrasada" solo porque el tiempo medido desde el evento anterior ha pasado algún "tiempo medio de recurrencia" basado en un catálogo incompleto, ", agregaron.

La escalera del diablo, a veces llamada función de Cantor, es un fractal demostrado por sistemas dinámicos no lineales, en el que un cambio en cualquier parte podría afectar el comportamiento de todo el sistema. En naturaleza, el patrón se puede encontrar en secuencias de sedimentación, cambios en las tasas de elevación y erosión y reversiones en el campo magnético de la Tierra, entre otros ejemplos.

Ph.D. de Chen El consejero Mian Liu tuvo una inusual introducción a la Escalera del Diablo. "Me encontré con este tema hace unos años cuando leí sobre el estudio de dos investigadores de UCLA sobre el patrón temporal de un notorio asesino en serie, Andrei Chikatilo, que mató al menos a 52 personas entre 1979 y 1990 en la ex Unión Soviética, ", explicó." El patrón temporal de sus asesinatos es una escalera del diablo. Los investigadores intentaban comprender cómo funcionaba la mente del criminal, cómo las neuronas se estimulan entre sí en el cerebro. Estaba intrigado porque me di cuenta de que los terremotos funcionan de manera similar, que la ruptura de una falla podría estimular la actividad de otras fallas mediante la transferencia de tensión ".

"Conceptualmente, también sabemos que muchos grandes terremotos, que involucran la ruptura de múltiples y variables segmentos de falla en cada ruptura, violar el supuesto básico del modelo de terremotos periódicos, que se basa en la acumulación y liberación repetidas de energía en un plano de falla dado, "Agregó Liu.

Los factores que controlan los eventos agrupados son complejos, y podría involucrar el estrés que estimula un terremoto, cambios en las propiedades de fricción y transferencia de esfuerzos entre fallas o segmentos de falla durante una ruptura, entre otros factores, dijo Gang Luo de la Universidad de Wuhan. Señaló que los intervalos parecen estar inversamente relacionados con la tasa de deformación tectónica de fondo de una región.