Por Qué Algunos Terremotos Son Más Destructivos

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De acuerdo con un estudio de modelado de fallas que comparó experimentos y terremotos, cuanto más se repara una falla entre los terremotos, más rápidas son las olas una vez que la falla se rompe.

Si su corazón late rápidamente durante un terremoto, aún no compite con las ondas de alta frecuencia generadas por el terremoto. Estas olas sacuden el suelo más rápido que el ruido de su ticker y causan el mayor daño a estructuras más pequeñas, como las casas.

Los investigadores ahora tienen una nueva explicación de la fuente de estas ondas sísmicas de alta frecuencia poco conocidas. De acuerdo con un nuevo estudio detallado en la edición del 31 de octubre de la revista Nature, entre más tiempo se recupere una falla entre los terremotos, más rápidas serán las olas una vez que la falla se rompa nuevamente.

"Podemos pensar en una falla como si fuera una grieta o un corte en el suelo. Cuando se curan, puede que no sea tan diferente a cómo se cura un corte en la piel. Hay cambios físicos y químicos que ocurren justo en la superficie. ", dijo Gregory McLaskey, autor principal del estudio e investigador postdoctoral en el Servicio Geológico de los Estados Unidos en Menlo Park, California.

El modelo indica que las fallas se vuelven más fuertes cuando sanan, y el proceso de curación cambia el próximo terremoto, dijo McLaskey.

Aunque el próximo terremoto podría no ser más grande en términos de magnitud, podría ser mucho más intenso, con más agitación, dijo.

"No solo afecta su fuerza, sino también la forma en que se sacudirá el suelo cuando se rompa. Cuanto más se haya curado la falla, se producirán más vibraciones y sacudidas más rápidas cuando llegue el terremoto", dijo McLaskey a OurAmazingPlanet..

Entendiendo cómo se moverá el suelo.

Los ingenieros en terremotos querrían entender y predecir mejor estas olas, dijo Steven Glaser, coautor del estudio y profesor de ingeniería en la Universidad de California en Berkeley. La alta frecuencia hace que sean difíciles de medir a medida que ocurren y de modelar con computadoras.

Durante un terremoto, las ondas sísmicas de alta frecuencia causan daños importantes debido a que la frecuencia de resonancia de la mayoría de las estructuras hechas por el hombre (casas, puentes, carreteras) cae dentro de su rango de frecuencia. La frecuencia de resonancia es la tendencia a oscilar naturalmente en ciertas frecuencias. [Video: Devastando el terremoto visualizado]

Glaser dijo que el modelo de curación de fallas podría explicar las desconcertantes ondas sísmicas de alta frecuencia registradas durante el terremoto de Tohoku en marzo de 2011. Las ondas de alta frecuencia en el terremoto de Tohoku se generaron lejos del área máxima de deslizamiento de la falla, dijo. En cambio, las olas vinieron de lo más profundo en la culpa. Si estas secciones estuvieran más "curadas", entonces podrían haber irradiado más ondas de alta frecuencia, sugieren los investigadores.

"No se esperaban las frecuencias más altas en Tohoku. Hemos señalado la dirección en que son una función del tiempo de curación, y hemos puesto un significado a sus observaciones", dijo Glaser a OurAmazingPlanet.

Modelando un terremoto

Para crear las ondas de alta frecuencia, McLaskey y sus colegas primero construyeron un modelo de falla a partir de bloques de plexiglás de 8 pulgadas (200 milímetros). Los bloques blandos son un buen análogo para las rocas, dijo Glaser. Para imitar mejor una falla real, el equipo redujo la superficie de los bloques donde se encontraron.

Gregory McLaskey examina un modelo de mesa de una falla en UC Berkeley.

Gregory McLaskey examina un modelo de mesa de una falla en UC Berkeley.

Crédito: Preston Davis.

Se aplicó presión a los bloques, empujándolos juntos para imitar las fuerzas de fricción que actúan sobre una falla de terremoto. A medida que los lados se curaban, los investigadores vieron que los puntos de contacto individuales se deslizaban y transferían la energía a otros puntos de contacto. A medida que el prensado continuó y más contactos se deslizaron, la tensión se transfirió a otros puntos de contacto en una reacción en cadena, hasta que incluso los contactos más fuertes fallaron, liberando la energía almacenada como un terremoto.

Los investigadores probaron sus observaciones de laboratorio contra registros de repetición de terremotos a lo largo de la falla de San Andrés. Los datos fueron de Parkfield, California, una de las regiones productoras de terremotos más intensamente documentadas del mundo.

Thomas y McLaskey exploraron los registros de terremotos muy pequeños, que de otra manera se repiten de manera idéntica, en Parkfield para mostrar que los terremotos produjeron patrones de temblores que cambiaron según el tiempo transcurrido desde el último evento, tal como lo predijeron los experimentos de laboratorio. Las mediciones del movimiento del suelo generado por cada uno de los pequeños terremotos confirmados de agitación en Parkfield fueron más rápidos cuando aumentó el tiempo desde la última ruptura.

Un paso mas cerca

"Es un trabajo elegante", dijo el sismólogo John Vidale, un profesor de la Universidad de Washington que no estuvo asociado con el estudio. "El hecho de que las fallas más curadas pueden ser más destructivas es desalentador. Puede que no sea suficiente para localizar las fallas para evaluar el peligro, sino conocer su historia, que a menudo es desconocida, que es la clave para evaluar completamente su amenaza", dijo Vidale en una declaración.

Los investigadores planean pasar sus experimentos a modelos de roca a mayor escala e investigar más a fondo los mecanismos desencadenantes de los terremotos.

"Es un gran salto entre el laboratorio y una falla real, pero esto nos lleva un paso más cerca en el hecho de que estamos comenzando a aprender algo de la física subyacente y a vincularlo con la forma en que se crean los terremotos", dijo McLaskey.

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