Grabados de rocas curvas revelan de qué manera se rompieron fallas peligrosas y cómo podrían hacerlo de nuevo | Ciencias

Los investigadores encontraron líneas de deslizamiento curvas en nueve exposiciones de la falla de Kekerengu en Nueva Zelanda.

KATE CLARK / CIENCIA GNS

Por Paul Voosen

Muchas de las fallas sísmicas más peligrosas del mundo son una amenaza silenciosa: no se han roto en más de un siglo. Para medir el peligro que representan para los edificios y las personas, los geólogos no pueden confiar en el registro de ataques recientes, capturado por sismómetros. En su lugar, deben averiguar cómo se comportaron las fallas en el pasado buscando pistas en las mismas rocas, incluidas líneas de deslizamiento, marcas de socavación a lo largo de la cara de roca expuesta de una falla que puede indicar cuánto se deslizó en terremotos pasados.

Ahora, los investigadores en Nueva Zelanda dicen que las líneas deslizantes, cuando se curvan, también pueden revelar qué extremo de una falla se deslizó primero. “Es importante conocer esta información”, dice Jean Paul Ampuero, un sismólogo del Instituto de Tecnología de California que no participó en el trabajo. Saber cómo se produjo la ruptura de un terremoto en el pasado podría ayudar a los sismólogos a refinar las evaluaciones de peligros para ciudades, como Los Ángeles y Estambul, que se encuentran al final de fallas conocidas. Eso es porque los terremotos envían su energía en la dirección de la ruptura, dice Ampuero. “Si un terremoto se acerca a ti, te dará una patada en la cara”.

Los terremotos no ocurren todos a la vez. Más bien, el deslizamiento entre rocas comienza en un punto de la faz de la falla, el hipocentro, y viaja a lo largo de él, como una cremallera que se abre. A medida que avanza la ruptura, las ondas sísmicas que genera se acumulan y se intensifican, como la sirena de una ambulancia que se acerca. Los Ángeles se encuentra en el extremo norte de la falla sur de San Andrés, señala Ampuero. “Si se rompe hacia el norte, hacia Los Ángeles, sería bastante malo”.

Los investigadores notaron por primera vez las líneas de deslizamiento curvas después del terremoto de Kaikōura de magnitud 7,8, que azotó la Isla Sur de Nueva Zelanda en 2016. Fue un evento caótico: el terremoto se propagó de sureste a noreste y su energía saltó de una falla a otra, causando decenas de de ellos resbalar y temblar. Uno, el Kekerengu, cruza una serie de cañones, creando más de una docena de exposiciones que revelaron las marcas de rocas raspando contra rocas. Muy pronto, el equipo notó un patrón consistentemente curvado en estas estrías en un lado de la falla, dice Jesse Kearse, estudiante de doctorado en geología de terremotos en la Universidad Victoria de Wellington y coautor del trabajo. “Era como un arco iris”.

Hace más de dos décadas, Paul Spudich, un sismólogo que murió el año pasado, había visto el mismo patrón en las líneas de deslizamiento de un terremoto en Japón. Pero nadie había demostrado que tales curvas indicaran algo sobre la dirección de la ruptura. Kearse mostró sus hallazgos a Yoshihiro Kaneko, un dinámico de terremotos en GNS Science, el centro nacional de investigación en geociencias de Nueva Zelanda. Kaneko pensó que sus modelos podrían reproducir el movimiento que provocó tal arco. Cuando alimentaron su modelo con los datos de Kekerengu, aparecieron las mismas formas. Como en el mundo real, se formaron en el lado de la falla que se había deslizado hacia el noreste.

El modelo también sugirió cómo se forman los arcos. El deslizamiento de la falla fue mayoritariamente horizontal, pero una vez que la ruptura alcanzó la superficie, ninguna roca suprayacente restringió su leve movimiento ascendente. Eso permitió que el lado de la falla que viajaba con la ruptura se doblara ligeramente hacia arriba antes de nivelarse. “Las ondas sísmicas la desvían de su curso y forma un arco”, dice Kearse.

Ese trabajo, que Kearse y Kaneko publicaron el año pasado en Geología, cubrió solo un terremoto. Kearse luego se sumergió en la literatura, desenterrando 60 grandes terremotos históricos que habían llegado a la superficie y habían sido documentados por un geólogo. De ellos, un tercio tenía líneas curvas curvas. Solo ocho de esos 20 tenían las otras limitaciones que Kearse y Kaneko necesitaban para probar su modelo, como el hipocentro del terremoto. Pero para los ocho, la ubicación de las líneas de deslizamiento curvas correspondía a la dirección de ruptura predicha por su modelo, independientemente de la magnitud del terremoto o el tipo de falla. ellos informaron en un artículo publicado el mes pasado en el Revista de investigación geofísica. “Es realmente convincente”, dice Katherine Scharer, paleosismóloga del Servicio Geológico de Estados Unidos. “Me encantaría ver a la gente salir después de cada ruptura y ver si pueden documentar esto”.

Si se descubren líneas de deslizamiento similares para fallas más antiguas, eso no se traducirá de inmediato en mejores evaluaciones de riesgo, advierte Laura Wallace, científica geodésica también en GNS Science. El hecho de que una falla se haya roto en una dirección en el pasado no significa necesariamente que volverá a romperse en la misma dirección. Hay razones físicas para sugerir que eso podría ser cierto, pero el registro moderno es simplemente demasiado corto para decirlo con certeza. “Es una gran pregunta”, dice.

Slickenlines también puede tener la respuesta a esa pregunta, dice Scharer. No todas las fallas tienen las lutitas blandas adecuadas para preservar estas líneas, e incluso aquellas que las tienen probablemente solo conservan la última ruptura. Pero en las condiciones adecuadas, una falla podría capturar múltiples rupturas, dice, lo que da a los investigadores la oportunidad de buscar conjuntos de líneas de deslizamiento curvas que indiquen las direcciones de múltiples terremotos. “Es un momento precioso de tiempo que se graba”.

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