Si hay una palabra que se supone que no debe usar cuando se habla de ciencia seria sobre terremotos, es "predecir". Los sismólogos no pueden predecir terremotos; en su lugar, calculan la probabilidad de que ocurran terremotos importantes a lo largo de una falla determinada durante un período de tiempo determinado.

Es un tema de debate entre los sismólogos si el proceso que impulsa los terremotos:la carga de tensión a lo largo de una falla seguida por el repentino, liberación brusca de energía cuando dos placas tectónicas se muelen una contra la otra:es un proceso estocástico (aleatorio), para lo cual solo se puede hacer una estimación de la probabilidad de ocurrencia, o si es un determinista, y potencialmente predecible, proceso.

Los sismólogos de Caltech estudiaron una década de los llamados "eventos de deslizamiento lento, "que resultan de un deslizamiento episódico de fallas como los terremotos regulares, pero solo generan temblores apenas perceptibles, en la región de Cascadia del noroeste del Pacífico. Su análisis muestra que este tipo particular de evento sísmico es determinista y potencialmente podría ser predecible con días o incluso semanas de anticipación.

Se publicó un artículo sobre el trabajo en la revista. Avances de la ciencia el 1 de julio.

"Sistemas caóticos deterministas, a pesar del nombre, tienen cierta previsibilidad. Este estudio es una prueba de concepto para mostrar que la fricción a escala natural se comporta como un sistema caótico, y, en consecuencia, tiene cierto grado de previsibilidad, "dice Adriano Gualandi, el autor principal y correspondiente del artículo. Gualandi fue un becario postdoctoral en el laboratorio de Jean-Philippe Avouac, el Profesor Earle C. Anthony de Geología e Ingeniería Mecánica y Civil, mientras trabajaba en esta investigación. Gualandi y Avouac colaboraron con Sylvain Michel, que trabajó en este proyecto como estudiante de posgrado en Caltech, y Davide Faranda del Institut Pierre Simon Laplace en Francia sobre el estudio.

Los eventos de deslizamiento lento fueron notados por primera vez hace aproximadamente dos décadas por geocientíficos que rastreaban cambios en la tierra que de otro modo serían imperceptibles utilizando la tecnología del sistema de posicionamiento global (GPS). Los eventos ocurren cuando las placas tectónicas se muelen increíblemente lentamente unas contra otras, como un terremoto en cámara lenta. Un evento de deslizamiento lento que ocurre en el transcurso de semanas podría liberar la misma cantidad de energía que un terremoto de magnitud 7.0 de un minuto de duración. Sin embargo, porque estos terremotos liberan energía tan lentamente, la deformación que provocan en la superficie está en la escala de milímetros, a pesar de afectar áreas que pueden abarcar miles de kilómetros cuadrados.

Como tal, Los eventos de deslizamiento lento solo se descubrieron cuando la tecnología GPS se refinó hasta el punto de que podía rastrear esos cambios muy pequeños. Los eventos de deslizamiento lento tampoco ocurren a lo largo de todas las fallas; hasta aquí, se han visto en solo un puñado de lugares, incluido el noroeste del Pacífico, Japón, México, y Nueva Zelanda.

Los eventos de deslizamiento lento son útiles para los investigadores porque se acumulan y se repiten con frecuencia, lo que permite estudiar cómo la tensión se carga y se libera a lo largo de una falla. Durante un período de 10 años, Se pueden producir terremotos de deslizamiento lento de magnitud 7,0 o más a lo largo de una falla determinada. Por el contrario, la mayoría de los terremotos regulares de esa magnitud solo se repiten en el orden de cientos de años. Debido a este lapso de tiempo entre los grandes terremotos regulares y la falta de registros instrumentales de hace cientos de años, es imposible comparar con precisión los eventos pasados ​​con los recientes.

A pesar de su nombre, Los eventos de deslizamiento lento ofrecen a los sismólogos una forma de "avanzar rápidamente" en el proceso de carga / deslizamiento que impulsa los terremotos. En un corto período de tiempo de alrededor de 10 años, Los sismólogos que utilizan equipos GPS de última generación pueden observar que el ciclo se repite varias veces.

Los eventos de deslizamiento lento representan lo que se conoce como un "sistema dinámico no lineal forzado". El movimiento de las placas tectónicas es la fuerza que impulsa el sistema, mientras que la fricción entre las placas, que hace que la presión se acumule y luego se libere eventualmente en un evento de deslizamiento, hace que el sistema no sea lineal; en un sistema no lineal, el cambio en la salida no es proporcional al cambio en la entrada. A pesar de que tanto el movimiento como la fricción pueden modelarse utilizando ecuaciones diferenciales totalmente deterministas, las condiciones iniciales del sistema:cuánta tensión ya está sufriendo la falla, por ejemplo, tener un impacto significativo en los resultados a largo plazo. No conocer esas condiciones exactas de partida es una de las posibles razones por las que el sistema general es impredecible a largo plazo. Sin embargo, un examen del historial de deslizamientos de fallas puede revelar con qué frecuencia y durante cuánto tiempo se repiten patrones similares a lo largo del tiempo. De este modo, el equipo pudo evaluar el tiempo del horizonte de previsibilidad de los eventos de deslizamiento lento.

"Este resultado es muy alentador, "Dice Gualandi." Demuestra que estamos en el camino correcto y, si logramos obtener datos más precisos, podríamos intentar algunos experimentos de predicción en tiempo real para terremotos lentos ".

Gualandi compara la predicción potencial de un evento de deslizamiento lento con la ciencia actual de pronosticar el clima, que también implica predicciones sobre un complejo, proceso caótico (y de manera similar disminuye en precisión después de una semana más o menos). "Ya sabemos que aproximadamente cada 12 a 14 meses habrá un nuevo terremoto lento, pero no sabemos exactamente cuándo sucederá. Lo que hemos demostrado es que parece posible determinar cuándo se deslizará la falla unos días antes de que ocurra, similar a la forma en que se puede pronosticar el tiempo con bastante precisión con un par de días de anticipación ".

Una pregunta clave es si los hallazgos de los terremotos de deslizamiento lento pueden traducirse en los terremotos regulares que sacuden las ciudades y ponen en peligro vidas y propiedades. El año pasado Michel, Avouac, y Gualandi reportaron evidencia de que los terremotos de deslizamiento lento son un buen análogo para sus primos más destructivos.

"Si la analogía que estamos haciendo entre terremotos lentos y terremotos regulares es correcta, entonces los terremotos regulares son predecibles, ", Dice Avouac." Pero incluso si los terremotos regulares son deterministas, el horizonte de previsibilidad puede ser muy corto, posiblemente en el orden de unos segundos, que puede ser de utilidad limitada. Aún no lo sabemos ".

El artículo se titula "El caos predecible de los terremotos lentos".