Cómo un terremoto oculto provocó un tsunami global en el 2021

Sismólogos han descubierto la fuente de un misterioso tsunami el año pasado que se propagó alrededor del mundo desde el remoto Atlántico sur.

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En agosto de 2021, un terremoto de magnitud 7,5 golpeó cerca de las Islas Sandwich del Sur, creando un tsunami que se extendió por todo el mundo. El epicentro estuvo a 47 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra, demasiado profundo para iniciar un tsunami, y la ruptura tuvo casi 400 kilómetros de largo, lo que debería haber generado un terremoto mucho mayor. Los sismólogos estaban desconcertados y buscaban entender qué sucedió realmente.

Un nuevo estudio, publicado en Geophysical Research Letters, revela que el terremoto no fue un solo evento, sino cinco, una serie de sub-terremotos repartidos durante varios minutos. El tercer sub-terremoto fue un sismo de magnitud 8,2 menos profundo y más lento que golpeó solo 15 kilómetros debajo de la superficie. Ese terremoto inusual y “oculto” fue probablemente el desencadenante del tsunami mundial.

Debido a que el terremoto de las Islas Sandwich del Sur fue complejo, con múltiples sub-terremotos, su señal sísmica fue difícil de interpretar, según el autor principal del estudio, Zhe Jia, sismólogo del Instituto de Tecnología de California. El sismo de magnitud 8,2 quedó oculto dentro de la maraña de ondas sísmicas, que interfirieron entre sí en el transcurso del evento. La señal del terremoto oculto no fue clara hasta que Jia filtró las ondas utilizando un período mucho más largo, de hasta 500 segundos. Solo entonces se hizo evidente el sismo de 200 segundos de duración, que según Jia representó más del 70% de la energía liberada durante el terremoto.

“El tercer evento es especial porque fue enorme y silencioso”, dijo Jia en un comunicado. “En los datos que normalmente miramos [para el monitoreo de terremotos], era casi invisible”.

Predecir los peligros de terremotos complejos puede ser difícil, como lo demuestra el terremoto de las Islas Sandwich del Sur. El Servicio Geológico de Estados Unidos informó inicialmente el terremoto de magnitud 7,5 y solo agregó el evento de 8,2 al día siguiente, cuando el tsunami sorpresivo azotó las costas hasta a 10.000 kilómetros de distancia de su punto de origen.

“Necesitamos repensar nuestra forma de mitigar los peligros de terremotos y tsunamis. Para hacerlo, debemos caracterizar de forma rápida y precisa el tamaño real de los grandes terremotos, así como sus procesos físicos”, dijo Jia.

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Cuando ocurre un terremoto, envía ondas de vibración a través de la Tierra. La red mundial de monitores de terremotos utiliza esas ondas sísmicas para señalar la hora, la ubicación, la profundidad y la magnitud de un terremoto. El monitoreo común a menudo se enfoca en períodos cortos y medianos de olas, dijo Jia, y los períodos más largos pueden omitirse. Pero incluso la incorporación de largos períodos en el monitoreo, por sí solo, no es suficiente para detectar terremotos complejos con señales sísmicas desordenadas.

“Es difícil encontrar el segundo terremoto porque está enterrado en el primero”, dijo Jia. “Es muy raro que se observen terremotos complejos como este... Y si no usamos el conjunto de datos correcto, realmente no podemos ver lo que estaba escondido dentro”.

Un simple terremoto se puede identificar y describir fácilmente, dijo Jia. Pero uno desordenado debe ser cuidadosamente desglosado en sus partes constituyentes, para descubrir qué combinación única de terremotos más simples construyó el complejo.

Jia y sus colegas desarrollaron un algoritmo para separar las señales sísmicas durante esos desordenados terremotos. Al “descomponer” señales complejas de terremotos en formas más simples, utilizando ondas durante diferentes períodos (que varían de 20 a 500 segundos de duración), el algoritmo puede identificar la ubicación y las propiedades de diferentes sub-terremotos. Es similar a alguien con un oído perfecto que escucha cinco notas disonantes tocadas a la vez, pero que puede identificar cada nota individual.

“Creo que mucha gente se siente intimidada al tratar de trabajar en eventos como este”, dijo Hubbard. “Que alguien estuviera dispuesto a profundizar en los datos para descubrirlo es realmente útil”.

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Tanto Jia como Hubbard señalaron que un objetivo a largo plazo es automatizar la detección de terremotos tan complejos como podamos para los terremotos simples. Para el terremoto de 2021, el tsunami era pequeño cuando llegó a las costas, y la mayoría de los residentes permanentes de las remotas islas volcánicas son pingüinos. Pero los terremotos complejos pueden representar peligros significativos si generan un tsunami más grande o golpean una región densamente poblada. (I)