Imagine una masa de 100 millones de toneladas de roca, tierra, barro y árboles que se desliza de una montaña a 30 millas de una ciudad importante, y nadie sabe que sucedió hasta días después.
Tal fue el caso después de que el tifón Morakot azotara Taiwán en 2009, arrojando alrededor de 100 pulgadas de lluvia en las regiones del sur de la isla en el transcurso de 24 horas. Conocido como el deslizamiento de tierra de Xiaolin, llamado así por el pueblo que golpeó y destruyó, la gruesa alfombra de escombros que dejó atrás asfixió a 400 personas y obstruyó un río cercano. Aunque a solo una hora en automóvil fuera de la concurrida ciudad de Tainan, los funcionarios no supieron sobre el deslizamiento de tierra durante dos días.
"Estar tan cerca y no saber que algo catastrófico había sucedido es simplemente increíble", señala Colin Stark, un geomorfólogo del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty (LDEO). Pero ahora, "la sismología nos permite informar sobre tales eventos en tiempo real". La investigación publicada la semana pasada en Science por Stark y el autor principal Göran Ekström, un sismólogo de LDEO, muestra que los científicos armados con datos de la Red Sismográfica Global no solo pueden identificar donde ocurrió un gran deslizamiento de tierra, pero también puede revelar qué tan rápido viajó la masa agitada, cuánto tiempo se agotó, su orientación dentro del paisaje y cuánto material se movió.
Todo esto se puede hacer de forma remota, sin visitar el deslizamiento de tierra. Además, se puede hacer rápidamente, en marcado contraste con los métodos más tediosos que se usan típicamente para estimar las características de un deslizamiento de tierra. En el pasado, los científicos tuvieron que esperar los informes de un deslizamiento de tierra para filtrarlos, y una vez alertados buscaron fotos e imágenes satelitales de la diapositiva. Si podían, coordinaron viajes a la lengua del deslizamiento de tierra, mucho después del evento, para estimar la masa de roca perturbada.
Pero el nuevo método alinea la detección y caracterización de deslizamientos de tierra con la forma en que los científicos rastrean los terremotos desde lejos. Del mismo modo que los sismómetros tiemblan cuando la energía de un fuerte terremoto golpea sus ubicaciones, lo que permite a los sismólogos determinar la ubicación precisa, la profundidad y la dirección de la ruptura, así como la cantidad de energía liberada durante el terremoto y el tipo de placas tectónicas de falla que se deslizaron, estas mismas los sismómetros se mueven durante un deslizamiento de tierra. El temblor no son las sacudidas frenéticas que generalmente se ven en los sismógrafos de terremotos o explosiones: las firmas son largas y sinuosas.
Ekström y sus colegas han pasado muchos años revisando una gran cantidad de datos sísmicos en busca de firmas inusuales que no se pueden rastrear hasta los terremotos típicos. Anteriormente, su trabajo sobre firmas sísmicas en Groenlandia tectónicamente muerto clasificó un nuevo tipo de temblor, llamado "terremotos glaciales". Pero la génesis de la investigación reciente sobre deslizamientos de tierra se remonta al tifón Morakot.
Después de que la tormenta azotara Taiwán, Ekström notó algo extraño en las cartas sísmicas mundiales: sus movimientos indicaron que un grupo de eventos, cada uno con temblores de más de 5 grados de magnitud, había ocurrido en algún lugar de la isla. "Inicialmente, ninguna otra agencia había detectado o localizado los cuatro eventos que habíamos encontrado, por lo que parecía muy probable que hubiéramos detectado algo especial", explicó Ekström. Unos días más tarde, comenzaron a llegar informes noticiosos sobre deslizamientos de tierra, incluido el monstruo que arrasó con Xiaolin, confirmando lo que los científicos plantearon como hipótesis sobre la fuente de los eventos.
Una vista dentro de los escombros del deslizamiento de tierra Xiaolin de Taiwán. (Foto por David Petley) Equipados con datos sísmicos del deslizamiento de tierra de Xiaolin, los autores desarrollaron un algoritmo informático para buscar firmas sísmicas reveladoras de grandes deslizamientos de tierra en registros pasados y como sucedieron. Después de recopilar información de los 29 deslizamientos de tierra más grandes que ocurrieron en todo el mundo entre 1980 y 2012, Ekström y Stark comenzaron a deconstruir las energías y amplitudes de las ondas sísmicas para aprender más sobre cada una.
Los principios rectores detrás de su método pueden rastrearse hasta la tercera ley de movimiento de Newton: para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. "Por ejemplo, cuando la roca cae de la ladera de una montaña, el pico es de repente más ligero", explica Sid Perkins de ScienceNOW . La montaña "brota hacia arriba y lejos de la roca que cae, generando movimientos de tierra iniciales que revelan el tamaño del deslizamiento de tierra, así como su dirección de viaje".
Al analizar todos sus análisis, Ekström y Stark descubren que, independientemente de si el deslizamiento de tierra fue provocado por un volcán en erupción o una escarpa saturada con agua de lluvia, las características del deslizamiento se rigen por la longitud de la ladera de la montaña que se rompió para comenzar el deslizamiento de tierra. Esta coherencia sugiere principios amplios hasta ahora esquivos que guían el comportamiento de los deslizamientos de tierra, lo que ayudará a los científicos a evaluar mejor los peligros futuros y el riesgo de fallas en las pendientes.
Para aquellos que estudian deslizamientos de tierra, el documento es seminal por otra razón. David Petley, profesor de la Universidad de Durham del Reino Unido, escribe en su blog que “ahora tenemos una técnica que permite detectar automáticamente grandes deslizamientos de tierra. Dado que estos tienden a ocurrir en áreas muy remotas, a menudo no se informan ”.
Petley, que estudia la dinámica de deslizamientos de tierra, escribió un artículo complementario para el artículo de Ekström y Stark, también publicado en Science, que proporciona un poco de perspectiva a los nuevos resultados. Señala que “la técnica actualmente sobredetecta los deslizamientos de tierra grandes y rápidos en un orden de magnitud, lo que requiere un trabajo considerable, por ejemplo, con imágenes satelitales para filtrar los eventos falsos positivos. Sin embargo, abre el camino a un verdadero catálogo global de avalanchas de rocas que avanzará la comprensión de la dinámica de las zonas de alta montaña. También puede permitir la detección en tiempo real de grandes deslizamientos de tierra que bloquean el valle, proporcionando un sistema de advertencia para las comunidades vulnerables aguas abajo ”.
Vistas previas y posteriores de los deslizamientos de tierra que se deslizaron en 2010 en el glaciar Siachen en el norte de Pakistán. (Imagen a través de Science / Ekström y Stark) La información obtenida por el método de Ekström y Stark se ve fácilmente en un sorprendente ejemplo de un deslizamiento de tierra que ocurrió en el norte de Pakistán en 2010. Las imágenes de satélite del flujo de escombros, que se extiende en los flancos del glaciar Siachen, sugieren que el evento fue provocado por uno, tal vez dos episodios de falla en la pendiente. Sin embargo, Ekström y Stark muestran que los escombros se deslizaron de siete grandes deslizamientos de tierra en el transcurso de unos días.
“La gente rara vez ve grandes derrumbes; Por lo general, solo ven los efectos secundarios ”, señala Ekström. Pero gracias a él y su coautor, los científicos de todo el mundo ahora pueden obtener rápidamente una primera mirada.
