Descubren que el cambio climático puede estar impulsando los terremotos

El calentamiento global puede causar efectos más graves de lo que se suponía y puede afectar incluso al comportamiento geológico del planeta. Científicos del MIT (Massachusetts Institute of Technology), de Estados Unidos, han descubierto que ciertos fenómenos meteorológicos también pueden desempeñar un papel en el desencadenamiento de algunos terremotos.

En un estudio que aparece en Science Advances, los investigadores informan que los episodios de fuertes nevadas y lluvias probablemente contribuyeron a una serie de terremotos registrados en los últimos años en el norte de Japón. El estudio es el primero en desvelar que las condiciones climáticas podrían provocar terremotos en determinados casos.

Las precipitaciones intensas están relacionadas los terremotos

"Vemos que las nevadas y otras cargas ambientales en la superficie impactan sobre el estado de tensión subterráneo, y el momento en que se producen precipitaciones intensas está bien correlacionado con el inicio de los enjambres de terremotos", dice en un comunicado el autor del estudio William Frank, del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT.

"Por tanto, el clima obviamente tiene un impacto en la respuesta de la tierra sólida, y parte de esa respuesta son los terremotos", añade.

El nuevo estudio se centra en una serie de seísmos producidos en la península de Noto en Japón. El equipo descubrió que la actividad sísmica en la región está sorprendentemente sincronizada con ciertos cambios en la presión subterránea, y que esos cambios están influenciados por patrones estacionales de nevadas y precipitaciones.

Los científicos sospechan que esta nueva conexión entre los terremotos y el clima puede no ser exclusiva de Japón y podría desempeñar un papel en las sacudidas registradas en otras partes del mundo. De cara al futuro, predicen que la influencia del clima sobre los terremotos podría ser más pronunciada debido al calentamiento global.

"Si nos adentramos en un clima que cambia, con precipitaciones más extremas, y esperamos una redistribución del agua en la atmósfera, los océanos y los continentes, eso cambiará la forma en que se carga la corteza terrestre", destaca Frank. "Eso seguramente tendrá un impacto y es un vínculo que podríamos explorar más a fondo", agrega.

Cientos de pequeños terremotos en Japón

Desde finales de 2020, cientos de pequeños terremotos han sacudido la península de Noto en Japón, una franja de tierra que se curva hacia el norte desde la isla principal del país hacia el Mar de Japón. A diferencia de una secuencia típica de terremotos, que comienza como una sacudida principal que da paso a una serie de réplicas antes de extinguirse, la actividad sísmica de Noto es un "enjambre de terremotos", un patrón de múltiples seísmos continuos sin ninguna sacudida principal o desencadenante sísmico evidente.

El equipo del MIT, junto con sus colegas en Japón, se propuso detectar cualquier patrón en el enjambre que explicara los persistentes terremotos. Comenzaron mirando el catálogo de terremotos de la Agencia Meteorológica Japonesa que proporciona datos sobre la actividad sísmica en todo el país a lo largo del tiempo. Se centraron en los terremotos ocurridos en la península de Noto durante los últimos 11 años, durante los cuales la región ha experimentado actividad sísmica episódica, incluido el enjambre más reciente.

Los investigadores generaron una imagen en evolución de la velocidad sísmica debajo de la península de Noto y observaron un patrón sorprendente: en 2020, cuando se cree que comenzó el enjambre de terremotos, los cambios en la velocidad sísmica parecían estar sincronizados con las estaciones. "Luego tuvimos que explicar por qué observábamos esta variación estacional", dice Frank.

El equipo se preguntó si los cambios ambientales de una estación a otra podrían influir en la estructura subyacente de la Tierra de una manera que desencadenaría un enjambre de terremotos. Específicamente, observaron cómo las precipitaciones estacionales afectarían la "presión del fluido de los poros" subterránea: la cantidad de presión que los fluidos en las grietas y fisuras de la Tierra ejercen dentro del lecho de roca.

"Cuando llueve o nieva, eso añade peso, lo que aumenta la presión de los poros, lo que permite que las ondas sísmicas viajen más lentamente", explica Frank. "Cuando se elimina todo ese peso, a través de la evaporación o la escorrentía, de repente, la presión de los poros disminuye y las ondas sísmicas son más rápidas", añade.

Modelo hidromecánico

Wang y Cui desarrollaron un modelo hidromecánico de la península de Noto para simular la presión de poro subyacente durante los últimos 11 años en respuesta a los cambios estacionales en las precipitaciones. Introdujeron en el modelo datos meteorológicos de este mismo período, incluidas mediciones diarias de nieve, precipitaciones y cambios en el nivel del mar.

A partir de su modelo, pudieron rastrear los cambios en el exceso de presión de los poros debajo de la península de Noto, antes y durante el enjambre de terremotos. Luego compararon esta línea de tiempo de la evolución de la presión de los poros con su imagen en evolución de la velocidad sísmica.

"Teníamos observaciones de la velocidad sísmica y el modelo de exceso de presión de poro, y cuando los superpusimos, vimos que encajaban extremadamente bien", expresa Frank.

En particular, descubrieron que, cuando incluían datos de nevadas y, especialmente, nevadas extremas, el ajuste entre el modelo y las observaciones era más fuerte que si solo consideraran las precipitaciones y otros eventos. En otras palabras, el enjambre de terremotos que los residentes de Noto han estado experimentando puede explicarse en parte por las precipitaciones estacionales y, en particular, por las fuertes nevadas.

Estudio de referencia: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado1469