Predecir los terremotos antes de que sucedan es el Santo Grial de la sismología. Si supiéramos dónde y cuándo un terremoto catastrófico estaba a punto de golpear, podríamos evacuar a las personas, cerrar las líneas de gas y apuntalar la infraestructura para proteger vidas y hogares. Desafortunadamente, al igual que el Santo Grial, la predicción de terremotos se considera en gran medida un mito, famoso por el sismólogo Charles Richter, el hombre detrás de la escala de Richter, llamado el reino de los "tontos y charlatanes".
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Pero ahora, una nueva investigación sugiere que las zonas de fallas que se preparan para retumbar podrían sufrir cambios físicos que provocan un terremoto.
Marco Scuderi, becario postdoctoral en la Universidad Sapienza de Roma, descubrió que podía detectar estos cambios disparando ondas sísmicas a través de un modelo de terremoto de laboratorio. Junto con los análisis del mundo real de las zonas de fallas, este modelo sugiere que monitorear las fallas activas en tiempo real podría ayudar a los científicos a desarrollar sistemas de alerta temprana, y tal vez incluso algún día pronostique terremotos devastadores antes de que comiencen. Scuderi y sus colegas publicaron sus hallazgos en la revista Nature Geoscience .
Jean-Paul Ampuero, un sismólogo del Instituto de Tecnología de California que no participó en el estudio, calificó el estudio a fondo y los resultados prometedores. "Necesitamos explorar las implicaciones que tiene en nuestra capacidad de medir estos precursores antes de un gran terremoto", dice.
Scuderi nunca se propuso predecir los terremotos, y es cauteloso al usar la "palabra p" cuando habla de su trabajo. En cambio, quería entender si los terremotos regulares surgen de procesos similares a sus contrapartes más suaves y más recientemente descubiertas conocidas como terremotos lentos.
"No sabemos si los terremotos rápidos y los terremotos lentos son primos, o si son parientes lejanos, o si ni siquiera están relacionados", explica el coautor y ex asesor de posgrado de Scuderi, Chris Marone, geocientífico de Pensilvania. Universidad Estatal.
Entonces Scuderi recurrió a una enorme máquina de terremotos de metal del tamaño de un Volkswagen Beetle para averiguarlo. Marone construyó la primera versión de esta máquina de terremotos en Penn State en la década de 1990, luego trabajó con Scuderi y el coautor del estudio Cristiano Collettini en la Universidad Sapienza de Roma para construir una segunda en Italia.
"Se ve muy grande y muy complicado", dice Scuderi. Y lo es, pero él dice que la razón detrás de su funcionamiento interno es fácil. "Con esta máquina, tratamos de reproducir lo más posible lo que está sucediendo dentro de la Tierra".
Dentro del gigante de metal, los bloques de metal actúan como placas tectónicas que se deslizan entre sí, y el cuarzo molido sustituye a las rocas trituradas en la interfaz entre las placas. Debido a que los terremotos se originan en las profundidades de la Tierra en lugar de en una mesa de laboratorio, los investigadores pueden ajustar la fuerza horizontal y vertical ejercida sobre los bloques para replicar las presiones a diferentes profundidades debajo de la superficie de la Tierra. Y para simular la rigidez o la compresibilidad de las placas tectónicas, pueden cambiar la rigidez del resorte en el émbolo utilizado para empujar los bloques entre sí.
Al ajustar la rigidez del resorte y la presión sobre la falla, Scuderi podía cambiar si las placas se unían y luego se separaban violentamente como un terremoto típico, o si se liberaron lentamente con el tiempo, más como un terremoto lento. Ser capaz de crear el espectro completo del comportamiento sísmico en el laboratorio con solo cambiar algunas variables le dijo que los terremotos lentos y los terremotos rápidos podrían surgir de procesos físicos similares en fallas tectónicas.
Además, antes, durante y después del "terremoto", disparó ondas sísmicas a la falla y midió cómo cambiaron a medida que la atravesaban. Las ondas sísmicas siempre se desaceleraban justo antes de que se rompiera la falla, una señal precursora que resulta haber aparecido también en el mundo real.
Entre 2005 y 2006, un equipo de investigación dirigido por un sismólogo de la Universidad de Rice disparó ondas sísmicas a través de la falla de San Andreas desde un pozo perforado en las profundidades subterráneas. Cuando midieron las velocidades de las olas mientras viajaban a través de la falla, los científicos se dieron cuenta de que las olas se habían desacelerado antes de dos terremotos diferentes. Otros estudios que simplemente midieron el ruido sísmico ambiental en áreas de fallas detectaron desaceleraciones similares al mismo tiempo que los terremotos, pero no fueron tan claros acerca de cuándo ocurrieron exactamente estas desaceleraciones.
Será un desafío monitorear activamente las zonas de falla para estas señales precursoras fuera del laboratorio. "Han encontrado esto en el laboratorio a la escala de los experimentos de laboratorio", dice Ampuero. "¿Cómo se escala hasta una falla de 100 kilómetros de largo, donde el proceso de preparación para un terremoto ocurre a 10 kilómetros de profundidad?"
Joan Gomberg, un sismólogo del Servicio Geológico de EE. UU. Que no participó en esta investigación, está de acuerdo en que tratar de detectar estas señales precursoras fuera del laboratorio no será fácil, pero cree que los resultados de Scuderi podrían significar que vale la pena intentarlo. "Si es factible, es súper emocionante", dice ella. "Sugiere que podría haber formas de anticipar un gran terremoto, o un terremoto destructivo, en proceso".
