Investigadores descubren sectores de una falla submarina que controlan la aparición de grandes terremotos

A unos 3,2 kilómetros bajo la superficie del Océano Pacífico, en un tramo del ecuador que se extiende entre Indonesia y Centroamérica, una fractura en el lecho marino avanza a una velocidad que desafía cualquier comparación con los movimientos en tierra firme.

La falla transformante de Gofar avanza a 140 milímetros por año, más de cuatro veces la velocidad de la falla de San Andrés, en California, y durante las últimas 3 décadas registró terremotos de magnitud 6 con una regularidad de cinco a seis años, siempre en los mismos puntos y con la misma intensidad. Esa repetición llamó la atención de la ciencia.

Un equipo multiinstitucional de investigadores publicó en la revista científica Science un hallazgo que cambia la comprensión actual sobre cómo se generan los grandes sismos en este tipo de fallas.

La geóloga Jessica Warren, de la Universidad de Delaware (UD), forma parte del equipo que identificó el papel de ciertas zonas silenciosas a lo largo de Gofar. Esas zonas, que no generan terremotos de gran intensidad, funcionan como frenos que regulan cuándo y dónde ocurren los eventos sísmicos mayores.

El enigma de las zonas tranquilas

Antes de este estudio, los geocientíficos enfrentaban una pregunta sin respuesta clara: ¿Por qué algunas secciones de Gofar registran numerosos microsismos antes de una ruptura principal para luego cesar su actividad, mientras que otras permanecen en calma antes del gran evento y acumulan réplicas después?

El nuevo trabajo responde a esa pregunta y contradice los modelos actualmente aceptados sobre el comportamiento de los terremotos. Los investigadores analizaron dos zonas específicas a lo largo de la falla que, según sus cálculos, detuvieron aproximadamente 15 terremotos de magnitud 6 en los últimos 30 años.

La conclusión del equipo es que esas secciones sin actividad mayor actúan como barreras naturales que controlan la ocurrencia de los grandes sismos en fallas transformantes.

Dos expediciones, un mismo patrón

El peso de los datos descansa sobre la comparación entre dos campañas de medición separadas por más de una década. En 2008, el investigador Jeff McGuire realizó el primer experimento sísmico en Gofar.

Once años después, en 2019, Warren lideró una expedición a bordo del buque de investigación R/V Atlantis, donde desplegó 51 sismómetros a 3,2 kilómetros (dos millas) de profundidad en el lecho marino para registrar la actividad sísmica entre 2019 y 2020.

La similitud entre ambos conjuntos de datos fue determinante. “Cuando hicimos esa observación en 2008, puede que haya sido un caso aislado, pero obtener estos nuevos datos y ver un comportamiento tan similar nos dio una nueva perspectiva de lo que está sucediendo en la falla”, señaló Warren en una entrevista para la Universidad de Delaware.

El estudio contó con la participación de un equipo internacional integrado por investigadores de varias universidades y centros de investigación, entre ellos la Universidad de Indiana, la Institución Oceanográfica Woods Hole, la Institución Scripps de Oceanografía de la UC San Diego y el Servicio Geológico de los Estados Unidos.

El papel del agua y la estructura interna

Uno de los ejes del estudio gira en torno al agua. A diferencia de las fallas terrestres, donde los científicos deben rastrear el movimiento del agua de lluvia y los acuíferos, en el entorno oceánico el fluido es constante e ilimitado. Una vez que la roca se fractura, el agua penetra en el sistema y altera la fricción entre las superficies. Comprender ese mecanismo es, según Warren, uno de los próximos objetivos del equipo.

Las muestras de roca extraídas del lecho marino son parte central de esa investigación. El laboratorio de Warren analiza cómo las rocas de la falla se fracturan y deforman durante un terremoto, y cómo la presencia de fluidos modifica ese proceso.

A eso se suman mapas del fondo marino de alta resolución que, por primera vez, permiten identificar con precisión la ubicación exacta de la falla y sus ramificaciones.

De Gofar al riesgo sísmico global

Los resultados de la investigación tienen implicaciones más allá del Pacífico. El lecho marino ofrece un entorno geológico más uniforme que la corteza terrestre, lo que lo convierte en un laboratorio natural para estudiar variables que luego pueden extrapolarse a fallas continentales.

Observar el ciclo sísmico completo de Gofar, en su mayor parte ya medido, permite identificar qué aspectos del comportamiento de las fallas son universales.

Warren señaló que el siguiente paso es trasladar los conocimientos obtenidos en esta falla particular al estudio más amplio del comportamiento de las fallas sísmicas.

En ese sentido, advirtió que se trata de un proceso prolongado para mejorar la comprensión del riesgo sísmico, que no implicará cambios inmediatos en los modelos actuales, aunque sí podría aportar mejoras significativas en las próximas décadas.