Los datos de miles de GPS detectan una fase previa que anuncia los grandes terremotos | Ciencia



Es el santo grial de sism贸logos y ge贸logos: encontrar una pista fiable de cu谩ndo, d贸nde y con qu茅 magnitud temblar谩 la tierra la pr贸xima vez. En lo que va de siglo, m谩s de un mill贸n de personas han muerto por culpa de alg煤n terremoto, sin contar el coste astron贸mico en infraestructuras y la econom铆a, en particular en los pa铆ses m谩s pobres. Ahora, cient铆ficos franceses han detectado una fase precursora que se inicia horas antes de que se produzca un gran se铆smo. Y, seg煤n detallan en la revista Science, lo han logrado analizando los min煤sculos desplazamientos registrados por el GPS. Estos investigadores creen que el despliegue de redes de detecci贸n en torno a las principales fallas podr铆a ayudar a encontrar aquel santo grial.

En los a帽os 70 del siglo pasado se desat贸 la euforia entre los sism贸logos. La acumulaci贸n de datos sobre los terremotos, nuevos modelos te贸ricos y experimentos en el laboratorio hac铆an so帽ar en la detecci贸n de fen贸menos y mecanismos que anunciaban el se铆smo. Como dice el profesor de la Universidad de California, Roland B眉rgmann, todo indicaba que 鈥渓os terremotos suelen estar precedidos de procesos precursores鈥. Pero el entusiasmo se fue diluyendo: 鈥淎 medida que los cient铆ficos buscaban m谩s y ten铆an mejores observaciones de estos precursores, descubrieron que, si bien a veces ocurren, en realidad no pod铆an distinguirse de procesos similares que a menudo ocurren en otros momentos y lugares鈥. Juli谩n Garc铆a Mayordomo, experto en geolog铆a de terremotos del Instituto Geol贸gico y Minero (IGME) recuerda tambi茅n la complejidad: 鈥淟os grandes terremotos ocurren a 15 o 10 kil贸metros de profundidad en la corteza terrestre, donde jam谩s hemos podido mirar. Adem谩s, una falla importante que produzca terremotos del orden de 6,5 o 7 es un plano que puede tener decenas de kil贸metros de largo por 15 kil贸metros de profundidad. Es un 谩rea enorme donde ocurren muchos procesos. Es absolutamente imposible de controlar. Son demasiadas variables, lo que hace que el fen贸meno sea altamente impredecible鈥

鈥淟os grandes terremotos ocurren a 15 o 10 kil贸metros de profundidad en la corteza terrestre, donde jam谩s hemos podido mirar

Juli谩n Garc铆a Mayordomo, experto en geolog铆a de terremotos del Instituto Geol贸gico y Minero

Pero los cient铆ficos Quentin Bletery, de la universidad francesa C么te d鈥橝zur, y Jean-Mathieu Nocquet, del Instituto de F铆sica del Planeta de Par铆s, han encontrado una manera para detectar la se帽al de un futuro terremoto entre tanto ruido. Su idea ha sido aprovechar los sistemas globales de navegaci贸n por sat茅lite (GNSS, por sus siglas en ingl茅s), como el GPS estadounidense o el Galileo europeo. Todo el planeta est谩 salpicado de estaciones geod茅sicas (en la pen铆nsula ib茅rica hay 400) que incluyen una serie de sensores de inter茅s para los ge贸logos. Uno de ellos es un m贸dulo GNSS que se apoya en la triangulaci贸n con los sat茅lites GPS o Galileo (y tambi茅n con la red rusa GLONASS o la china Beidou) para determinar su ubicaci贸n. Fijadas al terreno, la posici贸n de estas estaciones, determinada al mil铆metro, es fundamental para la confecci贸n de los mapas. Pero las estaciones se mueven y no est谩n siempre en el mismo sitio: su posici贸n cambia a lo largo del a帽o por fen贸menos globales, como la deriva continental, o locales, como la construcci贸n de un embalse o prospecciones en el terreno o el fracking. Un gran terremoto tambi茅n puede moverlas de sitio y eso lo registra el GPS.

Lo que han hecho estos dos cient铆ficos galos ha sido analizar los datos de posicionamiento de m谩s de 3.000 estaciones geod茅sicas mientras temblaba la tierra con los 90 terremotos de magnitud mayor de 7 (los de Turqu铆a llegaron hasta 7,8 y 7,5) en lo que va de siglo. M谩s importante a煤n, tambi茅n recogieron y analizaron los datos GPS de las 48 horas previas a cada uno de estos grandes temblores. Su hip贸tesis de partida era que los se铆smos comienzan con una fase precursora caracterizada por un desplazamiento lento, sin temblores, en el punto de la falla donde estar谩 el hipocentro del terremoto que vendr谩.

鈥淟a fase precursora es la ventana de tiempo durante la cual los bloques tect贸nicos comienzan a moverse uno con respecto al otro, primero lentamente y acelerando progresivamente鈥

Jean-Mathieu Nocquet, del Instituto de F铆sica del Planeta de Par铆s

鈥淟os terremotos son deslizamientos repentinos a lo largo de fallas que separan dos bloques tect贸nicos鈥, recuerda Nocquet, coautor de esta investigaci贸n. Antes las dos masas rocosas est谩n atascadas. 鈥淟a fase precursora es la ventana de tiempo durante la cual los bloques tect贸nicos comienzan a moverse uno con respecto al otro, primero lentamente y acelerando progresivamente para finalmente alcanzar una velocidad de deslizamiento r谩pida. El deslizamiento r谩pido produce las ondas s铆smicas que causan los da帽os que se observan durante los grandes terremotos鈥, detalla el cient铆fico franc茅s. Aunque hay cierto consenso sobre la existencia de esta fase precursora, no lo hay sobre sus caracter铆sticas claves, como la duraci贸n. Para unos, dura apenas unos segundos, para otros puede verse como una sucesi贸n de microterremotos a lo largo de semanas o meses. 鈥淧or el contrario, nuestro estudio sugiere que el deslizamiento se acelera progresivamente durante unas pocas horas, en torno a dos鈥, a帽ade.

Para asegurarse de que la se帽al detectada era la correcta, repitieron su an谩lisis, apoyado en inteligencia artificial, durante otras 100.000 ventanas de tiempo, pero tras las que no hubo ning煤n terremoto. No detectaron una se帽al de crecimiento lento pero exponencial como la observada en la fase precursora de un gran terremoto.

Hasta aqu铆 las buenas noticias. Como los propios autores reconocen, en casi la mitad de los terremotos no encontraron esta fase precursora. Eso no significa que no la tenga, pudo producirse antes del lapso de tiempo que analizaron. Por diferentes razones, como el coste en c谩lculo computacional, no remontaron su an谩lisis m谩s all谩 de las horas previas a cada gran terremoto. Otro motivo podr铆a ser que el se铆smo se produjera demasiado lejos de alguna de estas estaciones geod茅sicas. Nocquet est谩 convencido de que 鈥渄esarrollar un monitoreo sistem谩tico, denso y preciso de las fallas podr铆a tener la capacidad de detectar dicho deslizamiento precursor en el futuro para eventos individuales鈥.

V铆ctor Puente es investigador en geodesia aplicada a la sismolog铆a en el Instituto Geogr谩fico Nacional. Puente, que valora la importancia de un trabajo que se apoya en informaci贸n de los 90 mayores 煤ltimos terremotos, recuerda que los cient铆ficos franceses apoyaron su an谩lisis en la base de datos del Laboratorio de Geodesia de Nevada (Estados Unidos). Aqu铆 tienen registros no de 3.000 estaciones, sino de 17.000. De usar todas, la capilaridad del an谩lisis ser铆a mucho mayor. 鈥淧ero este laboratorio ofrece los datos con una latencia de dos horas鈥, recuerda Puente. De apoyar un sistema de detecci贸n en ellos, la alerta llegar铆a cuando ya se ha producido el se铆smo. En todo caso, Puente destaca que si los resultados logrados por los investigadores galos se confirman, habr铆a que reducir esa latencia hasta lograr los datos en tiempo real. 鈥淪er铆a dif铆cil, pero posible鈥.

Cuanto m谩s conozcamos las fallas, m谩s capaces seremos de saber cu谩l va a ser la magnitud m谩xima de los terremotos, luego la intensidad en superficie y ya, en un segundo paso, tratar de conocer mejor cu谩ndo se van a producir鈥

Jes煤s Galindo, del departamento de Geodin谩mica de la Universidad de Granada

Otra clave para que funcione un sistema como el sugerido en esta investigaci贸n es la necesidad de conocer a fondo todas las fallas que potencialmente sean el origen de un gran terremoto. Jes煤s Galindo, del departamento de Geodin谩mica de la Universidad de Granada, destaca que ese es el campo de investigaci贸n futuro a seguir. 鈥淐omo ha sucedido con la meteorolog铆a, con m谩s estaciones y mejores modelos matem谩ticos, ya somos capaces de predecir el tiempo que va a hacer, la temperatura, las olas de calor o cuando va a llover. Lo mismo para las fallas; lo que hace falta tambi茅n es tener un conocimiento de c贸mo se mueve el terreno y de otros par谩metros f铆sicos, como la estructura profunda. Cuanto m谩s conozcamos las fallas, m谩s capaces seremos de modelizar, de saber en principio cu谩l va a ser la magnitud m谩xima de los terremotos, para saber luego la intensidad en superficie y ya en un segundo paso, tratar de conocer mejor cu谩ndo se van a producir鈥, explica.

鈥淟a clave definitiva son los datos que tengas cerca del hipocentro del terremoto鈥, destaca la profesora de la Universidad Polit茅cnica de Madrid, experta en geodesia aplicada a la amenaza s铆smica. Sobre la investigaci贸n de los cient铆ficos franceses, que son de primera l铆nea en este campo, dice, destaca que es un gran aporte y que est谩 en el camino. 鈥淧ero para poder decir que dentro de dos horas habr谩 un terremoto a煤n nos queda mucho鈥.

BARACA, proyecto para determinar el riesgo de terremotos en el sur de Espa帽a

La Agencia Estatal de Investigaci贸n acaba de aprobar un proyecto para investigar a fondo el complejo juego de fallas abiertas entre el sureste de la placa euroasi谩tica y el norte de la africana. Desde noreste de Marruecos hasta m谩s all谩 de alicante, pasando por el mar de Albor谩n, el encuentro entre ambas placas somete a un gran estr茅s a los l铆mites del terreno, fracturados formando fallas. El profundo conocimiento de estas fallas y la determinaci贸n del riesgo s铆smico es uno de los principales objetivos de este proyecto, bautizado BARACA.

El investigador de la Universidad de Granada Jes煤s Galindo es uno de los investigadores de BARACA, donde intervienen geodestas, sism贸logos, ge贸logos o ingenieros de varias universidades espa帽olas. 芦Hay fallas, como las de San Andr茅s, Jap贸n o la costa de Chile, que son muy netas, con un 煤nico plano y donde no est谩 distribuida la deformaci贸n禄, explica. Es en estas fallas donde se producen los se铆smos m谩s catastr贸ficos. 芦Y luego, hay zonas como aqu铆 en el contacto entre la euroasi谩tica y la africana, donde lo que hay son muchas peque帽as fallas, por lo que la deformaci贸n est谩 mucho m谩s distribuida. Es mucho mejor la situaci贸n que tenemos nosotros porque van saltando las peque帽as fallas. No hay una grande que acumule gran energ铆a. Es cierto que tenemos muchos terremotos, pero no son como los de Jap贸n, Chile o la costa occidental de Estado Unidos禄.

Aun as铆, existe un relativo riesgo y cada cierta cantidad de a帽os se puede producir un terremoto de magnitudes similares a las sufridas por Turqu铆a en febrero. BARACA es un nuevo intento de anticiparse todo lo posible.

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