El buque de perforación científica en aguas profundas Chikyu, que en 2018 realizó la perforación más profunda de una falla sísmica en la zona de subducción. Crédito:Satoshi Kaya/FlickR
Los científicos que perforaron más profundo que nunca en una falla de terremoto submarino descubrieron que el estrés tectónico en la zona de subducción de Nankai de Japón es menor de lo esperado, según un estudio de investigadores de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Washington.
Los hallazgos, publicados en la revista Geology , son un enigma porque la falla produce un gran terremoto casi todos los siglos y se pensó que se estaba preparando para otro grande.
"Este es el corazón de la zona de subducción, justo encima de donde está bloqueada la falla, donde se esperaba que el sistema almacenara energía entre terremotos", dijo Demian Saffer, director del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (UTIG), quien codirigió la misión científica y de investigación que perforó la falla. "Cambia la forma en que pensamos sobre el estrés en estos sistemas".
Aunque la falla de Nankai ha estado atascada durante décadas, el estudio muestra que aún no muestra signos importantes de tensión tectónica reprimida. Según Saffer, eso no altera la perspectiva a largo plazo de la falla, que se rompió por última vez en 1946, cuando provocó un tsunami que mató a miles, y se espera que vuelva a hacerlo durante los próximos 50 años.
En cambio, los hallazgos ayudarán a los científicos a identificar el vínculo entre las fuerzas tectónicas y el ciclo de los terremotos y, potencialmente, conducir a mejores pronósticos de terremotos, tanto en Nankai como en otras megafallas como Cascadia en el noroeste del Pacífico.
Harold Tobin, de la Universidad de Washington, inspecciona elevadores de perforación. Los investigadores utilizaron equipos similares durante un intento récord de perforar la falla Nankai de Japón en 2018, que fue codirigido por el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas. Crédito:Harold Tobin/Universidad de Washington
"En este momento, no tenemos forma de saber si el gran terremoto de Cascadia, un terremoto y tsunami de magnitud 9, ocurrirá esta tarde o dentro de 200 años", dijo Harold Tobin, investigador de la Universidad de Washington que es el primer autor del artículo. "Pero tengo cierto optimismo de que con más y más observaciones directas como esta, podemos comenzar a reconocer cuándo está ocurriendo algo anómalo y que el riesgo de un terremoto aumenta de una manera que podría ayudar a las personas a prepararse".
Las mega fallas de cabalgamiento como Nankai, y los tsunamis que generan, se encuentran entre las más poderosas y dañinas del mundo, pero los científicos dicen que actualmente no tienen una forma confiable de saber cuándo y dónde golpeará la próxima grande.
La esperanza es que al medir directamente la fuerza que se siente entre las placas tectónicas que se empujan entre sí (estrés tectónico), los científicos puedan saber cuándo está listo para ocurrir un gran terremoto.
Sin embargo, la naturaleza de la tectónica significa que las fallas de los grandes terremotos se encuentran en las profundidades del océano, a kilómetros bajo el lecho marino, lo que las hace increíblemente difíciles de medir directamente. La expedición de perforación de Saffer y Tobin es lo más cerca que han llegado los científicos.
Demian Saffer, director del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (UTIG), durante una perforación científica en el océano en la falla del terremoto de Nankai en Japón. Crédito:Demian Saffer/Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas
Un elevador de perforación a bordo del buque de perforación científica Chikyu. Se unieron docenas de elevadores para llegar más profundo que nunca a una falla sísmica. Led by researchers at the University of Texas Institute for Geophysics and University of Washington, the scientific mission revealed that tectonic stress in Japan's Nankai subduction zone was lower than expected. Credit:Demian Saffer/University of Texas Institute for Geophysics
Their record-breaking attempt took place in 2018 aboard a Japanese scientific drilling ship, the Chikyu, which drilled two miles into the tectonic plate before the borehole got too unstable to continue, a mile short of the fault.
Nevertheless, the researchers gathered invaluable data about subsurface conditions near the fault, including stress. To do that, they measured how much the borehole changed shape as the Earth squeezed it from the sides, then pumped water to see what it took to force its walls back out. That told them the direction and strength of horizontal stress felt by the plate pushing on the fault.
Contrary to predictions, the horizontal stress expected to have built since the most recent great earthquake was close to zero, as if it had already released its pent-up energy.
The researchers suggested several explanations:It could be that the fault simply needs less pent-up energy than thought to slip in a big earthquake, or that the stresses are lurking nearer to the fault than the drilling reached. Or it could be that the tectonic push will come suddenly in the coming years. Either way, the researchers said the drilling showed the need for further investigation and long-term monitoring of the fault. Can magnitude 4 earthquake rates be used to forecast large earthquake events?
