Algunos terremotos que ocurren hoy pueden ser réplicas del siglo XIX

A los grandes terremotos les siguen réplicas, a veces durante semanas, a veces durante décadas. Pero en Estados Unidos, algunas áreas pueden estar sufriendo conmociones debido a acontecimientos centenarios.

En el siglo XIX, algunos de los terremotos más fuertes registrados en la historia de los Estados Unidos azotaron el interior continental de América del Norte. Casi dos siglos después, es posible que el centro y el este de Estados Unidos todavía se estén recuperando de esos acontecimientos, según un nuevo estudio.

Entendiendo las réplicas

Cuando ocurre un terremoto, terremotos más pequeños conocidos como réplicas pueden continuar sacudiendo el área durante días o años después del terremoto original. Estos pequeños terremotos disminuyen con el tiempo y son parte del proceso de restablecimiento de fallas después del terremoto original. Si bien las réplicas son más pequeñas que el terremoto principal, aún pueden dañar la infraestructura y dificultar la recuperación del terremoto original.

Nuevas perspectivas sobre la actividad sísmica

«Algunos científicos suponen que los terremotos contemporáneos en partes de América del Norte estable son réplicas, y otros científicos creen que son en su mayoría sismicidad de fondo», dijo Yuxuan Chen, geólogo de la Universidad de Wuhan y autor principal del estudio. «Queríamos ver esto desde otro ángulo utilizando un método estadístico».

En 1886, un devastador terremoto de magnitud 6,7-7,3 sacudió Charleston, Carolina del Sur. Según un nuevo estudio publicado en la revista AGU, es posible que los terremotos de hace siglos, incluido este evento, todavía estén provocando réplicas en partes de Estados Unidos. JGR tierra firme. Crédito: Henri de Saussure Copeland

El estudio fue publicado el 7 de noviembre en Revista de investigación geofísica: Tierra sólida, La revista AGU se dedica a la investigación de la estructura, evolución y deformación del interior de nuestro planeta.

Terremotos históricos y su legado

Las áreas cercanas a los epicentros de estos terremotos históricos permanecen sísmicamente activas hasta el día de hoy, por lo que es posible que algunos terremotos modernos sean réplicas duraderas de terremotos pasados. Sin embargo, también pueden ser presagios que preceden a terremotos más grandes o un terremoto de fondo, que es la cantidad normal de actividad sísmica en un área determinada.

Según el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS)No hay forma de distinguir entre sacudidas previas y réplicas hasta que se produce un terremoto más grande, pero los científicos aún pueden distinguir las réplicas. Por lo tanto, determinar la causa de los terremotos recientes es importante para comprender los riesgos de desastres futuros en estas áreas, incluso si la actividad sísmica actual causa poco o ningún daño.

El equipo se centró en tres eventos sísmicos históricos con magnitudes estimadas de 6,5 a 8,0: un terremoto cerca del sureste de Quebec, Canadá, en 1663; y tres terremotos cerca de la frontera de Missouri y Kentucky en 1811-1812; y el terremoto de Charleston, Carolina del Sur, en 1886. Estos tres eventos son los terremotos más grandes en la historia moderna de la América del Norte colonizada, y los terremotos más grandes provocan más réplicas.

El interior continental estable de América del Norte se encuentra más lejos de los límites de las placas y tiene menos actividad tectónica que las áreas más cercanas a los límites de las placas, como la costa oeste de América del Norte. Como resultado, las tres áreas de estudio no experimentan terremotos con frecuencia, lo que plantea más preguntas sobre los orígenes de los terremotos modernos.

Metodología de estudio

Para saber si algunos de los terremotos que ocurren hoy son réplicas duraderas, el equipo primero necesitaba identificar terremotos recientes en los que centrar sus esfuerzos. Las réplicas se agrupan alrededor del epicentro original, por lo que incluyen terremotos dentro de un radio de 250 km (155 millas) de los epicentros históricos. Se centraron en terremotos de magnitud mayor o igual a 2,5 porque es difícil registrar de forma fiable algo más pequeño que eso.

El equipo aplicó un enfoque estadístico llamado método del vecino más cercano a los datos sísmicos del USGS para determinar si los terremotos recientes fueron probablemente réplicas o actividad sísmica de fondo no relacionada. Según el USGS, las réplicas ocurren cerca del epicentro original y antes de que se reanude el nivel de sismicidad de fondo. Por lo tanto, los científicos pueden utilizar los antecedentes sísmicos del área y la ubicación del terremoto para vincular el terremoto con el choque principal.

«Se utiliza el tiempo, la distancia y el tamaño de pares de eventos, y se intenta encontrar el vínculo entre dos eventos; esa es la idea», dijo Chen. «Si la distancia entre un par de terremotos es menor de lo esperado por los eventos de fondo, es más probable que un terremoto sea una réplica del otro».

La distancia entre epicentros es sólo una pieza del rompecabezas, dice Susan Hough, geofísica del USGS que no participó en el estudio.

«En cierto modo, los terremotos parecen réplicas si nos fijamos en la distribución espacial, pero los terremotos pueden estar muy agrupados por varias razones», dijo Hogue. «Una es que son réplicas, pero también es posible que haya un proceso de fluencia que no sea parte del proceso de réplicas. Aún está en duda qué significan exactamente sus resultados».

Resultados e implicaciones

Al observar la distribución espacial, el estudio encontró que la secuencia de réplicas de 1663 cerca del sureste de Quebec, Canadá, ha terminado y que la actividad sísmica moderna en la región no está relacionada con el antiguo terremoto. Sin embargo, los otros dos acontecimientos históricos aún pueden provocar réplicas siglos después.

Cerca de la frontera entre Missouri y Kentucky, los investigadores descubrieron que alrededor del 30% de todos los terremotos ocurridos entre 1980 y 2016 probablemente fueron réplicas de grandes terremotos que azotaron la región entre 1811 y 1812. En Charleston, Carolina del Sur, el equipo descubrió que alrededor del 16% de los terremotos modernos probablemente sean réplicas del terremoto de 1886. Por lo tanto, es probable que los terremotos modernos en estas áreas se atribuyan tanto a réplicas como a réplicas.

«Es una especie de mezcla», dijo Chen.

Evaluación de riesgo sísmico

Para evaluar los peligros sísmicos recientes en la región, los científicos monitorean los terremotos de fondo y de fluencia, así como cualquier réplica. El estudio encontró que la actividad sísmica es la principal causa de los terremotos en las tres áreas de estudio, lo que podría ser una señal de un aumento continuo de presión. Las secuencias de réplicas se debilitan con el tiempo, pero el aumento de presión podría provocar terremotos más grandes en el futuro. Sin embargo, algunos defectos pueden aparecer sin que aumente la presión.

«Para elaborar una evaluación de riesgos futura, realmente necesitamos comprender qué sucedió hace 150 o 200 años», dijo Hogg. «Por eso es importante utilizar métodos modernos para abordar el problema».

Referencia: “Réplicas de larga duración en la Zona Sísmica de Nuevo Madrid y el resto de América del Norte estable” por Yuexuan Chen y Mian Liu, 7 de noviembre de 2023, Revista de investigación geofísica: Tierra sólida.
doi: 10.1029/2023JB026482