Aunque los sismólogos han estado elaborando estos mapas durante unos 50 años, saben muy poco acerca de qué tan bien pronostican realmente los temblores, porque los grandes terremotos dañinos son poco frecuentes en cualquier área.

Para obtener más información, el equipo de investigación de Northwestern recopiló datos de terremotos pasados. Estos incluyen CHIMP (Proyecto de mapeo de intensidad histórica de California), que combina datos de sismómetros con datos históricos (denominados intensidad sísmica) que miden los temblores del suelo causados ​​por terremotos a partir de cómo afectaron a las estructuras y objetos hechos por el hombre dentro del área del terremoto. La información sobre la intensidad se puede obtener de fotografías de daños, relatos de primera mano o de periódicos e historia oral.

"Encontramos un problema desconcertante", dijo la geofísica Leah Salditch, autora principal del estudio y reciente Ph.D. de Northwestern. graduado. "Los mapas de peligros de California, así como de Japón, Italia, Nepal y Francia parecían sobreestimar las intensidades de los terremotos observadas históricamente. Los mapas de peligros fueron elaborados por grupos de diferentes países, pero todos predijeron temblores más fuertes que los observados".

Al analizar las posibles causas, el equipo de investigación descubrió que el problema estaba en las ecuaciones de conversión utilizadas para comparar mapas de peligro que predicen futuros terremotos con datos de temblores reales, en lugar de problemas sistémicos con el modelado de peligro en sí.

Salditch, que formó parte del grupo de investigación del coautor Seth Stein, profesor emérito de Ciencias Planetarias y de la Tierra William Deering en Northwestern, es ahora asesor de peligros geocientíficos en Guy Carpenter &Company. Otros autores de Northwestern son Molly Gallahue y James Neely, también reciente Ph.D. graduados del grupo de Stein.

Los sismólogos suelen decir que "los terremotos no matan a la gente, los edificios matan a la gente"; la mayoría de las muertes en un terremoto son causadas por el derrumbe de edificios. Como resultado, la mejor manera que tiene la sociedad de reducir las muertes en futuros terremotos es construir edificios que puedan resistirlos. Sin embargo, debido a que la construcción resistente a terremotos es costosa, las comunidades deben equilibrar sus costos con otras necesidades sociales. Por ejemplo, pueden decidir poner más acero en los edificios escolares o contratar más profesores.

Para tomar estas decisiones difíciles y diseñar adecuadamente, los formuladores de políticas y los ingenieros utilizan mapas de riesgo de terremotos que predicen cuántas sacudidas se esperan con cierta probabilidad durante los muchos años que los edificios y otras estructuras estarán en uso. Estos mapas se basan en suposiciones sobre dónde y con qué frecuencia pueden ocurrir terremotos en el área, qué tan grandes serán y cuántas sacudidas causarán.

Al profundizar en el enigma de por qué los mapas de peligros de cinco países diferentes predijeron sacudidas más fuertes que las observadas, el equipo de investigación pensó que tenía que haber un problema con los mapas, los datos o ambos.

"Analizamos una serie de posibles problemas con los mapas, incluido el grado en que los temblores del suelo dependen de la geología local, pero ninguno de ellos fue lo suficientemente grande como para explicar el problema", dijo Gallahue.

Si el problema no estaba en los mapas, ¿estaba en los datos históricos?

"Probablemente no", dijo la coautora Susan Hough del Servicio Geológico de Estados Unidos. "Los datos de los temblores en los diferentes países se compilaron utilizando diferentes técnicas, pero todos fueron inferiores a lo que predijeron los mapas. En todo caso, se espera que las intensidades históricas estén infladas porque las fuentes históricas tienden a enfatizar los efectos más dramáticos de los temblores".

Si no hubo problemas con los mapas de peligros y los datos de temblores, ¿por qué no estuvieron de acuerdo?

"Hay un problema sutil", dijo el coautor Norman Abrahamson de la Universidad de California, Berkeley. "Los mapas de peligro se citan en unidades físicas, mientras que las intensidades se miden en una escala diferente, por lo que uno debe convertirse al otro. Resulta que las ecuaciones de conversión no funcionan tan bien para sacudidas muy fuertes, por lo que convertir los valores del mapa predice en exceso los datos de intensidad.

"El problema no son los mapas sino la conversión", afirmó. "Cambiar la conversión resuelve la mayor parte del desajuste entre los mapas y los datos. Además, una mejor descripción del temblor del suelo debería hacer que las cosas sean aún más fuertes."

"Este es un resultado importante y satisfactorio", afirmó el coautor Neely, ahora en la Universidad de Chicago. "Los mapas y los datos que parecían no coincidir eran ambos correctos. El problema estaba en compararlos."

"Comenzamos este proyecto hace 10 años y pensamos que podría haber serios problemas con los mapas de peligro", dijo Stein. "Ahora parece que no hay ningún problema fundamental con ellos.

"Los mapas de algunas áreas pueden no ser tan buenos por varias razones", afirmó.

"Por ejemplo, en algunos lugares no sabemos lo suficiente sobre la historia de los terremotos o las sacudidas que producen los grandes terremotos debido al lapso de tiempo relativamente corto disponible. En otros, la velocidad y el tamaño de los terremotos pueden estar cambiando o simplemente no se comprenden bien. Por lo tanto, en algunos lugares, los mapas pueden predecir de manera exagerada futuros temblores y en otros pueden predecir menos.

"La naturaleza a veces nos sorprende. Sin embargo, debido a que el método básico de mapeo de peligros parece sólido, podemos esperar que estos mapas sean bastante buenos y mejoren a medida que aprendemos más".

Más información: Leah Salditch, ¿Por qué los mapas de peligro sísmico en todo el mundo parecen sobrepredecir las observaciones de intensidad histórica?, Avances científicos (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj9291. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj9291

Información de la revista: Avances científicos

Proporcionado por la Universidad Northwestern