La investigación ha proporcionado nuevos conocimientos sobre los cambios de placas tectónicas que crean algunos de los terremotos y tsunamis más grandes de la Tierra.
"Este es el primer estudio que emplea la geología costera para reconstruir la historia de ruptura del sistema de fallas extendidas", dijo Jessica DePaolis, becaria postdoctoral en el Departamento de Geociencias de Virginia Tech. "Estas fallas extendidas están más cerca de la costa, por lo que estos tsunamis llegarán más rápido a la costa que un tsunami generado únicamente por un terremoto en la zona de subducción".
Las zonas de subducción en todo el mundo, áreas donde una placa tectónica se desplaza debajo de otra, crean los terremotos más grandes (aquellos de magnitud superior a 8,0), lo que desencadena tsunamis y altera los ecosistemas a su paso.
DePaolis, junto con Tina Dura, profesora asistente de riesgos naturales, y colegas del Servicio Geológico de los Estados Unidos, encontraron evidencia de que las fallas en expansión, las fallas de la corteza conectadas a las zonas de subducción, pueden desplazarse durante los terremotos de la zona de subducción y contribuir a la destrucción costera local y cambio ecológico con mayor regularidad de lo que se pensaba anteriormente.
Tal desplazamiento de la falla bajo el agua puede crear un tsunami que podría llegar a las costas más cercanas en 30 minutos o menos, dijo DePaolis.
Publicado en el Revista de Investigación Geofísica:Tierra Sólida , el estudio debería afectar la concienciación sobre los peligros en las zonas de subducción de todo el mundo. Existen fallas extendidas en zonas de subducción que limitan con Ecuador, Cascadia, Chile y Japón, lo que sugiere que también pueden contribuir al peligro de tsunamis en esos lugares.
Cuando las placas tectónicas se desplazan en una zona de subducción, ocurre a kilómetros de profundidad bajo la superficie del océano. Debido a que las fallas de extensión están conectadas a estas zonas, su ubicación hace que investigarlas sea un desafío.
Afortunadamente, los efectos secundarios, o a nivel de superficie, de estos cambios se han registrado geológicamente en la isla Montague en Prince William Sound en Alaska, lo que la convierte en la única masa de tierra actual que se asienta sobre una falla extendida que exhibe tales efectos en su suelo.
Normalmente, el levantamiento de tierra resultante de la placa tectónica que se desplaza debajo de ella, llamado levantamiento, debido a los terremotos de la zona de subducción puede ser de entre 1 y 3 metros. Esto es cierto para la mayoría de los lugares terrestres afectados por el terremoto de 1964, que alcanzó 9,2 en la escala de Richter. Sin embargo, en la isla Montague, las fallas crearon 11 metros de elevación e iniciaron el drenaje de una laguna costera, alterando efectivamente su ecosistema de una laguna marina a un pantano de agua dulce.
"La isla está como atrapada en medio de estas fallas separadas, por lo que cada vez que estas fallas se rompen, en realidad está registrando el levantamiento", dijo DePaolis. "Tiene esta elevación exagerada que no es común en los terremotos que ocurren únicamente en zonas de subducción".
DePaolis y su equipo examinaron los efectos de las rupturas de fallas en la isla Montague. Al analizar 42 núcleos de sedimentos, encontraron evidencia estratigráfica del terremoto de 1964 y un desplazamiento secundario causado por la falla extendida. Se dieron cuenta de que había un claro cambio sedimentario desde el limo de la laguna anterior al terremoto hasta el suelo con raíces posteriores al terremoto.
"Definitivamente hay islas que se elevan con terremotos en la zona de subducción, pero no necesariamente tienen fallas que las atraviesen causando ese levantamiento exagerado, por lo que es un lugar realmente único", dijo Dura, miembro de la facultad afiliado del Centro de Cambio Global y el Instituto Fralin de Ciencias de la Vida.
Los investigadores creían que era posible un cambio secundario de las fallas de expansión. Pero esa idea ha sido sólo teórica hasta ahora porque esta es la primera masa de tierra conocida que registra evidencia estratigráfica.
Los miembros del equipo también utilizaron diatomeas, un tipo de microalga silícea preservada dentro de los sedimentos que es sensible a los cambios de salinidad, para reconstruir los cambios paleoambientales que ocurrieron después del terremoto de 1964. Encontraron un cambio claro desde un entorno de laguna marina altamente salina fuera del alcance de las mareas, lo que indica un levantamiento de la costa.
Al comparar los hallazgos de las muestras del núcleo del terremoto de 1964 con muestras más profundas en la estratigrafía costera, el equipo de investigación descubrió evidencia sedimentaria y de diatomeas de otros tres casos en los que se rompió la falla. Esta evidencia se correlaciona con cuatro de los últimos ocho terremotos documentados en la zona de subducción en la región.
"Hay una enorme cantidad de desplazamiento en estas fallas que puede crear esos grandes tsunamis locales, realmente rápidos", dijo DePaolis. "Entonces tienes ese tsunami local que llega muy rápido y justo detrás de eso, tendrás el tsunami que fue creado por la propia zona de subducción. De repente, estás teniendo estos tsunamis masivos y destructivos que llegan. rápidamente uno tras otro."
Más información: Jessica M. DePaolis et al, Levantamiento cosísmico repetido de lagunas costeras sobre el sistema de fallas de Patton Bay Splay, Isla Montague, Alaska, EE. UU., Revista de investigación geofísica:Tierra sólida (2024). DOI:10.1029/2023JB028552, agupubs.onlinelibrary.wiley.co… 10.1029/2023JB028552
Información de la revista: Revista de Investigación Geofísica:Tierra Sólida
Proporcionado por Virginia Tech
