Jason R. Patton, Ph.D., Shinji Toda, Ph.D., Ross Stein, Ph.D., Volkan Sevilgen, M.Sc.
Citation: Patton J.R., Toda S., Stein R.S., Sevilgen V., 2019, Mexico-Guatemala earthquake, felt by millions, likely triggered by the 2017 megaquake, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.014
Se sintió un intenso terremoto a lo largo de la zona de subducción, que no fue un evento por megafalla de cabalgamiento, en toda la región costera de Guatemala y en el estado de Chiapas, México. Este terremoto ocurrió justo al sur del terremoto tsunamigénico de M=8.2 de 2017 en la placa descendente.
El intenso terremoto se sintió en una gran extensión
El terremoto de M=6.6 presentó la ruptura a 67 km (40 mi) de profundidad a lo largo del límite de la placa que se formó costa afuera de Centroamérica en 1 de febrero de 2019. En esta región, la placa oceánica de Cosos se sumerge por debajo de las placas Norteamericana y del Caribe para formar la Fosa Mesoamericana, una zona de subducción con un abundante pasado de terremotos muy grandes de M>8 (Ye et al., 2013).
Personas tan lejos como en la Ciudad de México sintieron la agitación de este intenso terremoto, varias de las cuales evacuaron sus edificios, esparciéndose hacia plazas y espacios abiertos. La Ciudad de México se encuentra cimentada por sedimentos lacustres, los cuales amplifican enormemente la agitación, lo cual explica por qué estas personas sintieron este terremoto a una distancia tan lejana.
En el mapa que se encuentra a continuación presentamos una comparación entre el modelo del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés) de la intensidad de la agitación y los informes de personas que sintieron el terremoto. Estos modelos son importantes ya que permiten a organizaciones anticipar las necesidades potenciales de rescate y actividades de respuesta para ayudar a gente en necesidad después de terremotos y tsunamis. Observe cómo los pronósticos del modelo son una buena aproximación de las intensidades reportadas, salvo para la Ciudad de México.
Para Did You Feel It (puntos) y los contornos de Intensidad de Mercalli Modificados del terremoto, contacte aquí. Los colores más cálidos representan una agitación terrestre más fuerte que colores más claros.
¿Este terremoto fue provocado?
Cuando una falla se desliza durante un terremoto, existen cambios en la tensión de la cresta circundante. Esto se denomina un cambio en los esfuerzos estáticos de coulomb y un artículo científico que discute los factores fundamentales que controlan estos incrementos en la tensión es el de Lin y Stein (2004). Estos cambios pueden tanto promover como inhibir el terremoto subsecuente, dependiendo de la orientación y tipo de falla en la cual se dispersa la tensión. Lea más acerca de cómo los terremotos pueden desencadenarse mediante estos cambios en el artículo de temblor que puede encontrar aquí.
El terremoto de M=8.2 en 2017 (lea más abajo) cambió profundamente las tensiones que rodeaban ese terremoto. Melgar et al. (2018) sugieren que este gran terremoto ¡podría haber sufrido una ruptura a lo largo de toda la placa!
En un esfuerzo para saber si (y en cuál) la falla pudo haberse convertido en un terremoto, o si existe un incremento en la sismicidad sobre una falla dada, Toda y Stein (2018) desarrollaron un nuevo enfoque para pronosticar réplicas con el uso del cambio de esfuerzos estáticos de coulomb.
En un modelo de esfuerzos típico, uno calcula el esfuerzo distribuido a las fallas que se cartografiaron previamente o fallas de una geometría esperada. Sin embargo, existe una vasta cantidad de fallas desconocidas en la subsuperficie que no se han cartografiado (y no podrían cartografiarse ya que se encuentran escondidas dentro de la Tierra). Su nuevo método utiliza los mecanismos de terremotos previos de M≥4 como un indicador de la geometría de fallas activas en el área.
Ellos indican, “A pesar de que las fallas en las cuales ocurrieron terremotos de M>4 podrían ser pequeños, ellos argumentan que este enfoque proporciona una indicio más rico y realista de la distribución y geometría de fallas activas que los que hemos asumido en estudios previos, y mejores capturas de la verdadera complejidad de los sistemas de fallas.”
Un segundo producto de este nuevo método analítico es transformar los cambios de los esfuerzos calculados para pronosticar los cambios en la tasa de sismicidad. Estos pronósticos (similares a os pronósticos producidos por el USGS) pueden ayudar a la gente a planificar su futura respuesta a réplicas en curso o terremotos suscitados.
Esta es una estrategia bastante excitante debido a que no sabemos de todas las fallas por terremotos ni sus orientaciones. El uso de mecanismos focales de eventos previos tiene el potencial de mejorar enormemente los pronósticos de terremotos y podría, algún día, incorporarse a los modelos de peligro sísmico que usamos a nivel global y local.
A continuación se presentan algunos resultados de Toda y Stein (2018) que demuestran el cambio en los esfuerzos sobre mecanismos históricos (en el panel superior) y su pronóstico para réplicas (en el panel inferior), cada uno calculado para el cambio en los esfuerzos posterior al terremoto de M=8.2 de 2017. Observe cómo el terremoto de M=6.6 se encuentra en una región que posee un modesto aumento en la tensión después del terremoto por la placa descendente de M=8.2, así como también se encuentra en una región con un incremento en la tasa pronosticada para réplicas.
VERIFIQUE SU RIESGOCambio en los esfuerzos estáticos de Coulomb distribuidos tras posibles fallas que rodean al terremoto de 2017. El panel inferior presenta el número de terremotos M≥4 pronosticados para 2019 (a partir de Toda y Stein, 2018).
Terremotos por Placas Descendentes a lo largo de una Zona de Subducción
Algunas veces estos terremotos ocurren sobre una megafalla de cabalgamiento y liberan energía almacenada a partir de la convergencia de estas placas. Pero el terremoto de M=6.6, así como también la réplica de M=8.2 en 2017, resultan a partir de la extensión en la corteza (y se conocen como ‘terremotos por placas descendentes’). Lea más acerca de los terremotos por placas descendentes en el artículo de temblor aquí.
El 8 de septiembre de 2018, el terremoto por placada descendente de M=8.2 fue el terremoto de mayor magnitud en México durante más de un siglo y ocasionó más de 100 muertes y daños en más de 41,000 viviendas (Ramírez-Herrera et al., 2017). El terremoto de M=6.6, con una profundidad de ~68 km (43 millas) y este temblor de 2017 (~47 km, 30 millas de profundidad) fueron tanto intensos como extensionales. A diferencia del temblor de M=6.6, el temblor de 2017 generó un tsunami con elevaciones que llegaban hasta 2-3 metros de altura (7-10 pies) en algunos lugares (Ramírez-Herrera et al., 2017). Lea más acerca del terremoto y tsunami de 2018 aquí.
La zona de subducción costa afuera de Centroamérica tiene una larga historia de terremotos en la zona de subducción, incluyendo eventos a finales del siglo XX de M=8.0 en 1985 y 1995, que ocasionaron millones de dólares (USD) en daños en la Ciudad de México.
Algunas partes de la zona de subducción aún no han experimentado grandes terremotos en el transcurso histórico: ¿por qué?
Es posible que la falla tenga propiedades distintas que favorecen terremotos más pequeños y frecuentes en algunas ubicaciones, pero esta suposición se comprobó ser incorrecta de manera fatal en apón, Cascadia y Sumatra. Existe una estructura en la Placa de Cosos cerca de uno de estos espacios en grandes terremotos llamada zona de fractura de Tehuantepec (Manea et al., 2013). Algunos han propuesto que la presencia de esta cresta es la razón por la cual no ha habido grandes terremotos en este parte de la zona de subducción. Es aquí también donde las placas Norteamericana y del Caribe coinciden a lo largo de una falla limitante de choque-deslizamiento, que tal vez afecte a los terremotos por subducción (Franco et al., 2012).
Abajo se muestra un mapa que presenta terremotos del siglo pasado con magnitudes M≥6.5. Los terremotos que probablemente sean terremotos por fallas en la zona de subducción se marcaron en azul. Los terremotos por placas descendentes se marcaron en rojo. Observe cómo ambos tipos de terremotos tienen un amplio rango de magnitud máxima. Esta región es bastante activa y es altamente probable que estos distintos terremotos se relacionen unos con otros (es decir, se desencadenen).
Arriba presentamos resultados del modelo que muestran un incremento modesto en la tensión a partir del terremoto de M=8.2 en la región circundante del terremoto de hoy de M=6.6. Además, es posible que los terremotos de 2014 y 2017 de M=6.9, cercanos al terremoto de M=6.6, cambiaran la tensión aquí, aumentando la posibilidad de un terremoto.
Sismicidad por el USGS de 1919-2019 para terremotos de M>6.5. Los terremotos con marcas a la derecha son terremotos por placas descendentes y las marcas a la izquierda representan terremotos por megafallas de cabalgamiento.
Predicciones de Peligro Sísmico
La mayoría de la gente en la Tierra está interesada en protegerse a sí misma de peligros. A esto lo denominamos comportamiento de aversión al riesgo. Debido a esto, ha habido varios esfuerzos en proceso para preparar estimaciones confiables de cómo estos peligros se distribuyen alrededor del globo.
La aplicación de Temblor utiliza uno de esos modelos denominado modelo GEAR, que se basa en análisis de Bird et al. (2013). Aprenda más acerca de su potencial de experimentar un conjunto de riesgos naturales con el uso de este y otros modelos aquí.
El mapa que se encuentra abajo presenta los resultados de temblor para partes de Centroamérica, adyacentes a esta agitación de M=6.6. El índice de terremotos en la ubicación para este terremoto es de 100 y corresponde a una región adyacente a terremotos que podría ser tan grande como M=7.75 durante el periodo de esperanza de vida típico de un humano. El terremoto de M=8.2 de 2017 se muestra justo al oeste de esta área.
Modelo de riesgo de terremoto GEAR para el sur de México, Guatemala, El Salvador, Belice, Nicaragua y el norte de Panamá.
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Referencias
Bird, P., Jackson, D. D., Kagan, Y. Y., Kreemer, C., and Stein, R. S., 2015. GEAR1: A global earthquake activity rate model constructed from geodetic strain rates and smoothed seismicity, Bull. Seismol. Soc. Am., v. 105, no. 5, p. 2538–2554, https://doi.org/10.1785/0120150058
Franco, A., Lasserre, C., Lyon-Caen, H., Kostoglodov, V., Molina, E., Guzman-Speziale, M., Monterosso, D., Robles, V., Figueroa, C., Amaya, W., Barrier, E., Chiquin, L., Moran, S., Flores, O., Romero, J., Santiago, J.A., Manea, M., Manea, V.C., 2012. Fault kinematics in northern Central America and coupling along the subduction interface of the Cocos Plate, from GPS data in Chiapas (Mexico), Guatemala and El Salvador in Geophysical Journal International., v. 189, no. 3, p. 1223-1236 https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2012.05390.x
Lin, J. and Stein, R.S. 2004. Stress triggering in thrust and subduction earthquakes and stress interaction between the southern San Andreas and nearby thrust and strike-slip faults, J. Geophys. Res., 109, B02303, https://doi.org/10.1029/2003JB002607
Manea, V.C., Manea, M., and Ferrari, L., 2013. A geodynamical perspective on the subduction of Cocos and Rivera plates beneath Mexico and Central America in Tectonophysics, http://doi.org/10.1016/j.tecto.2012.12.039
Melgar, D., Ruiz-Angulo, A., Garcia, E.S., Manea, M., Manea, V.C., Xu, X., Ramirez-Herrera, T., Zavala-Hidalgo, J., Geng, J., Corona, N., Pérez-Campos, X., Cabral-Cano, E., and Ramirez-Guzmán, L., 2018. Deep embrittlement and complete rupture of the lithosphere during the Mw 8.2 Tehuantepec earthquake in Nature Geoscience, https://doi.org/10.1038/s41561-018-0229-y
Ramírez-Herrera, M.T., Corona, N., Ruiz-Angulo, A., Melgar, D., and Zavala-Hidalgo, J., 2017. The 8 September 2017 Tsunami Triggered by the Mw 8.2 Intraplate Earthquake, Chiapas, Mexico in Pure and Applied Geophysics, https://doi.org/10.1007/s00024-017-1765-x
Toda, S. and Stein, R.S., 2018. A new approach to forecasting aftershocks via Coulomb stress transfer in large, complex plate-boundary earthquakes: The 2016 M=7.8 Kaikoura, New Zealand, and 2017-2018 M≤8.2 Mexico earthquakes, Abstract S43A-05, Fall Meeting, American Geophysical Union, https://agu.confex.com/agu/fm18/meetingapp.cgi/Paper/386763
Ye, L., Lay, t., and Kanamori, H., 2013. Large earthquake rupture process variations on the Middle America megathrust in EPSL, v. 381, p. 147-155, http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2013.08.042
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