¿Cómo se genera un gran sismo? La nueva hipótesis, a 7 años del gran temblor de Mexicali

El innovador conocimiento tectónico que “la madre de todas las rupturas multifallas” generó , y que caracterizó a la península de Baja California como el  laboratorio único en el mundo para estudiar redes de «fallas complejas, mal y óptimamente orientadas».

Charla en CEARTE: Investigadores del CICESE compartirán las lecciones aprendidas del sismo de Mexicali en 2010. Esto el miércoles 5 de abril a las 19:00 en CEART Ensenada, entrada gratuita.

Todos@Cicese / A los 4 Vientos / Fotos: Cicese

Ensenada, Baja California, México, 4 de abril de 2017.- De magnitud de 7.2, el sismo del 4 de abril de 2010 en Mexicali lanzó nuevas preguntas a la comunidad científica, ya que muchas de las fallas que se activaron ese día eran desconocidas antes del evento y nadie sospechaba que fueran capaces de actuar juntas y producir un sismo tan grande.

Los doctores Jonh Fletcher y Alejandro González, investigadores de la División de Ciencias de la Tierra del CICESE, compartirán algunas de las nuevas hipótesis que dejó este gran sismo en la conferencia “¿Cómo se genera un gran sismo? Enseñanzas del sismo de Mexicali de 2010”.

Los grandes sismos que ocurren en el mundo son oportunidades únicas para analizar a detalle sus características y, así, proponer nuevas explicaciones acerca de la mecánica con la que opera el planeta.

El sismo de 2010 en Mexicali activó movimiento en por lo menos siete diferentes fallas (cercanas y conectadas) con diversas orientaciones, produciendo la ruptura más compleja documentada en el margen de las placas Norteamérica–Pacífico.

Efecto del sismo de 2010 en la sierra Cucapá, valle de Mexicali.

El Dr. John Fletcher, quien clasifica a este evento como “la madre de todas las rupturas multifallas”, ha trabajado desde 1994 junto con sus colegas y estudiantes en el sistema de fallas El Mayor-Cucapah, ubicado en la Laguna Salada, donde aconteció el sismo.

Esta experiencia ayudó a organizar la respuesta científica internacional para caracterizar el sismo. A través de un análisis detallado y multidisciplinario, los investigadores del centro obtuvieron un resultado que fue, a primera vista, físicamente imposible: la presión tectónica responsable del sismo rebasó por mucho el límite de fricción de la mayoría de las fallas activadas en el evento.

Este descubrimiento impulsó una reevaluación de las suposiciones básicas que se usan en sismología, resultando en una nueva hipótesis que explica cómo se generan sismos grandes en Baja California y otras regiones del mundo.

El nuevo aprendizaje ha cambiado la forma de estudiar el pronóstico de los terremotos y la manera de evaluar los riesgos sísmicos en ciudades similares a Ensenada, ubicadas en zonas de movimientos tectónicos.

Predicción de sismos de gran magnitud

El doctor Fletcher, en el valle de Mexicali.

Es un hecho que entre más fallas se activen más grande es la magnitud del sismo y, a través del mundo, la mayoría de los sismos de gran magnitud (más de 7.0 grados) involucran la activación de más de una falla. Por ello, para países con zonas sísmicas importantes, como México, es básico entender cómo son las interacciones entre fallas con diversas orientaciones, para conocer qué fallas activarán a otras en un solo sismo.

En el último modelo de pronóstico de riesgo sísmico a lo largo de la frontera tectónica en California (UCERF3, 2015) dejaron de tratar a las fallas como entidades aisladas y por primera vez agregaron la posibilidad de rupturas multifallas.

Este único cambio fue suficiente para aumentar cinco veces la probabilidad de que ocurra un sismo de gran magnitud (aproximadamente de 8.0) en la región. Sin embargo, el modelo UCERF3 no está fundamentado en la física que controla las interacciones entre fallas y los procesos que preparan fallas de diversas orientaciones para activarse espontáneamente en el mismo evento.

La hipótesis de la falla keystone* que plantean los científicos del CICESE, representa una nueva herramienta en la evaluación de riesgo sísmico. Ahora, con base a parámetros básicos como la geometría, distribución e intersecciones de las fallas, se puede conocer detalladamente cuáles arreglos de fallas son susceptibles de romper juntos en el mismo evento.

También se puede probar objetivamente la hipótesis estudiando otros sismos multifallas.

En el artículo publicado en Nature Geoscience, Fletcher y sus coautores argumentan que la hipótesis de la falla keystone es la mejor explicación que existe para entender la sismogénesis de la falla San Andrés y toda la clase de fallas extensionales con inclinaciones someras que se encuentran a través del mundo.

Además de ser de alta importancia, estas fallas han generado los debates más intensos en Ciencias de la Tierra durante las últimas cuatro décadas.

La predicción de los sismos significará un logro esencial para evitar pérdidas humanas, del medio ambiente y de infraestructura graves; por ello, los investigadores de Ciencias de la Tierra consideran a la península de Baja California como un  laboratorio único en el mundo para estudiar redes de fallas complejas, fallas mal orientadas y óptimamente orientadas. El trabajo desarrollado por Fletcher y su equipo lo comprueba.

Más acerca de los expositores:

John Fletcher cuenta con 22 años de experiencia en actividades de investigación y docencia en el Departamento de Geología del CICESE. Durante este tiempo se ha dedicado a estudiar fallas geológicas y sismos en zonas de movimiento entre placas tectónicas.

Es experto en la evolución geológica del continente de Norteamérica. Entre sus logros académicos cabe destacar la caracterización de la ruptura superficial producida por el sismo de Mexicali de 2010.

Alejandro González Ortega es investigador del Departamento de Sismología del CICESE. Realizó sus estudios de doctorado sobre el sismo El Mayor-Cucapah de Mexicali 2010, así como su posdoctorado y estancia de investigación en el Scripps Institution of Oceanography y en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL-NASA).

Sus intereses de investigación incluyen la geodesia espacial para estudios de deformación terrestre.

La cita es el miércoles 5 de abril a las 19:00 horas en la sala “Ernesto Muñoz Acosta” del Centro Estatal de las Artes (CEART) Ensenada. La admisión a la charla es libre y para todo público.

 

Keystone es un término arquitectónico que se refiere a la piedra clave ubicada en el centro de un arco para soportar los flancos. Si se remueve esta piedra clave se colapsa el resto de la estructura. La presión tectónica puede rebasar el límite de fricción de otras fallas si están soportadas por una o más fallas keystone. Sin embargo, cuando la presión tectónica llega al límite de fricción para la falla keystone, se activan espontáneamente las demás fallas aumentando la magnitud del sismo y la complejidad de la ruptura.