¿Están relacionados los dos terremotos principales de México? y ¿qué podría suceder después?

By Ross Stein (Temblor), Professor Shinji Toda (IRIDeS, Tohoku University, Japan), Geoff Ely (Temblor), David Jacobson (Temblor), and Volkan Sevilgen (Temblor)

Varios edificios colapsaron en la Ciudad de México después del terremoto de M=7.1 en Puebla el día de ayer. En esta foto, rescatistas y voluntarios buscan sobrevivientes en los escombros. (Foto por: Eduardo Verdugo/AP)
Varios edificios colapsaron en la Ciudad de México después del terremoto de M=7.1 en Puebla el día de ayer. En esta foto, rescatistas y voluntarios buscan sobrevivientes en los escombros. (Foto por: Eduardo Verdugo/AP)

Una pregunta persiste en todas nuestras mentes, sobre si el terremoto de M=8.1 en Chiapas, de alguna forma, desencadenó el sismo de M=7.1, doce días después y a 600 km (360 mi) de distancia. Esta tentadora conexión no se debe sólo al tiempo y distancia, sino también a su similar profundidad y mecanismo: Estos no deslizaron la superficie de la megafalla de las zonas de subducción, sino en lugar de ello, fracturaron el bloque oceánico de la placa tectónica de Cocos, mientras esta descendía por debajo de la placa Norteamericana. Lo más probable es que ambos eventos fuesen una consecuencia de la flexión hacia debajo del bloque oceánico, lo que la somete a una tensión concentrada en la flexión.

¿El terremoto de M=8.1 genera tensión de manera permanente en el sitio del terremoto de M=7.1?
La respuesta es un rotundo ‘no’. Calculamos que el estrés distribuido por el sismo de M=8.1 a la falla que ocasionó la ruptura en el terremoto M=7.1 (con el uso del software Coulomb 3.4), como su punto de nucleación o ‘hipocentro’ y encontramos un pequeño empuje que favorecería la ruptura. Pero ‘pequeño’, y no ‘empuje’, es la palabra operativa aquí: El incremento de estrés es menor a lo que la falla experimentaría a partir de dos olas diarias y, por lo tanto, debería se inconsecuente. Es aún más pequeño que frotar tus dedos juntos. De tal forma que, estamos cómodos al decir que el incremento de tensión permanente (o ‘estático’) es despreciable y no jugó un papel para nada en el terremoto de M=7.1.

Estas figuras presentan la transferencia de estrés de coulomb que se distribuyó en el terremoto de M=8.1 de Chiapas. Los colores más intensos indican que hay incrementos de estrés positivos, lo que significa que las áreas son más peligrosas, mientras que colores menos intensos representan caídas en el estrés.
Estas figuras presentan la transferencia de estrés de coulomb que se distribuyó en el terremoto de M=8.1 de Chiapas. Los colores más intensos indican que hay incrementos de estrés positivos, lo que significa que las áreas son más peligrosas, mientras que colores menos intensos representan caídas en el estrés.

¿La sismicidad misma deja pistas de una interacción?
Usamos el catálogo en línea del Servicio Sismológico Nacional de México (de la UNAM) para ver los sismos el mes anterior al terremoto de M=8.1 y en los 13 días subsecuentes. El sismo más pequeño que se detectó en la región fue de una M=3.0, y, por ello, probablemente nos hacen faltan al menos unos cuantos sismos de M<3.5. Además del gran nido de réplicas alrededor del sismo principal de M=8.1, existe un lóbulo de sismos que se extiende tierra adentro al norte del sismo principal. Este lóbulo hacia el norte puede ser consistente con el patrón de estrés que uno puede ver arriba. Pero aquí tenemos lo que no podemos ver: Virtualmente no existen réplicas remotas (o eventos posteriores al sismo principal) que se extiendan desde la ruptura de Chiapas, la cual se extiende 250 km (100 mi) del sismo de M=7.1 durante la primera semana después del terremoto de M=8.1. En otras palabras, todos los eventos cercanos al sismo de M=7.1, de color café (los últimos dos días), no amarillos (de la semana precedente). Por lo que, si hay algo, es que el terremoto de M=8.1 apagó durante una semana o más la región que ocasionó la ruptura en el sismo de M=7.1. Los eventos iniciaron a activarse alrededor de 2-3 días después antes del sismo de M=7.1 y ninguno de ellos golpeó en una distancia de 40 km (25 mi) del sismo principal de M=7.1 próximo. Los dos eventos más cercanos al sismo de M=7.1 se encuentran a la misma profundidad (50 km o 30 mi) y en una tendencia de eventos que se vieron durante el último mes antes del terremoto de M= 8.1 (no mostrados). Por lo que no existe nada en el registro sísmico que incluso que proporcione indicio de algún tipo de enjambre sísmico o proceso de preparación. [caption id="attachment_5168" align="alignnone" width="1788"]Este mapa, proporcionado por Temblor, presenta la ubicación de los terremotos en la región sur y centro de México, iniciando a partir de 7 de septiembre (el día del terremoto de M=8.1 en Chiapas). En esta figura, si un terremoto tiene un contorno negro, se trata de un sismo principal, mientras si no lo tiene, se trata de una réplica de un sismo principal. Un punto interesante que observar es que, en el nivel de detección anterior (M=3), no hubo réplicas a partir del terremoto de M=7.1 en Puebla el día de ayer. Este mapa, proporcionado por Temblor, presenta la ubicación de los terremotos en la región sur y centro de México, iniciando a partir de 7 de septiembre (el día del terremoto de M=8.1 en Chiapas). En esta figura, si un terremoto tiene un contorno negro, se trata de un sismo principal, mientras si no lo tiene, se trata de una réplica de un sismo principal. Un punto interesante que observar es que, en el nivel de detección anterior (M=3), no hubo réplicas a partir del terremoto de M=7.1 en Puebla el día de ayer.[/caption]

¿Qué hay acerca del desencadenamiento dinámico mediante ondas sísmicas por el terremoto de M=8.1?
Las ondas de ‘superficie’ sísmica que se desatan por los grandes terremotos involucran al globo entero en tan sólo 200 minutos y, sin embargo, el desencadenamiento de réplicas lejanas durante estas tres horas es generalmente raro [Pollitz et al., Nature 2012]. Por lo que las ondas deben desencadenar pequeños sismos, indetectables, que ocasionan un efecto en cascada que genera sismos más grandes después de cierto retraso. O, tal vez, las tensiones que las ondas transmiten bombean líquidos en los huevos que lentamente difunden hacia dentro de zonas de falla cercanas, que las lubrica hasta el punto de falla, tal como lo propusieron Parsons et al [2017]. En los casos donde se ve que terremotos grandes desencadenan réplicas a grandes distancias o, incluso, de manera global, tienen a hacerlo dentro del transcurso de varios días o, a lo mucho de una semana. Por lo que doce semanas parece una eternidad. Y, al menos al nivel de M>3.5, no existe un indicio incriminatorio: No se vio un incremento de sismicidad cercano al terremoto de M=7.1.
Aún queda un elefante en la habitación: Un gran terremoto por subducción al Noroeste de Chiapas
La parte de la zona de subducción, justo al noroeste del sismo de M=8.1 no ha sufrido un gran sismo desde que los conquistadores españoles comenzaron a mantener registro (entre los episodios de matanzas y saqueos) en el año 1600 de nuestra era, un periodo extraordinario de reposo sísmico. Esto significa que, esta sección de la megafalla se está deslizando de manera diaria y no acumula estrés o que es de forma única peligrosa y capaz de un sismo mucho más grande que de una M=8.0. Por lo que ¿el terremoto de M=8.1 ocasionó estrés a esta porción de la superficie de la megafalla?

Si el terremoto de M=8.1 hubiese sido un evento de subducción típico por sí mismo, la respuesta sería un ‘si’ casi sin dudar, ya que el sismo de subducción típicamente incrementa la tensión de sus secciones aledañas. Pero el terremoto de M=8.1 fue algo distinto– una ruptura de bloque. Por lo que calculamos el estrés que se transfirió a la superficie de la megafalla de la zona de subducción y se presenta a continuación.

Estas figuras revelan tanto dónde ocurrió el deslizamiento en el terremoto de M=8.1 del 7 de septiembre en Chiapas, como también cómo se transfirió la tensión. El modelo de la derecha ilustra cómo la mayoría del deslizamiento se confinó a un área pequeña, a pesar del hecho de que el deslizamiento total se extendió a lo largo de una distancia de 200 km. La figura a la derecha muestra qué partes de la superficie de la megafalla se volvieron más peligrosas (más probable a ruptura) y cuáles se volvieron menos peligrosas). (Figuras por Shinji Toda, IRIDeS)
Estas figuras revelan tanto dónde ocurrió el deslizamiento en el terremoto de M=8.1 del 7 de septiembre en Chiapas, como también cómo se transfirió la tensión. El modelo de la derecha ilustra cómo la mayoría del deslizamiento se confinó a un área pequeña, a pesar del hecho de que el deslizamiento total se extendió a lo largo de una distancia de 200 km. La figura a la derecha muestra qué partes de la superficie de la megafalla se volvieron más peligrosas (más probable a ruptura) y cuáles se volvieron menos peligrosas). (Figuras por Shinji Toda, IRIDeS)

Para nuestro alivio, la superficie de subducción es mayoritariamente azul, lo que significa que se inhibió en gran medida de la falla del terremoto de M=8.1. Sí, hay algunos trazos rojos y estos podrían desencadenar un evento que pudiese crecer en un monstruo en dirección noroeste. Pero para nosotros, este escenario es menos probable y el gigante -por lo menos durante un tiempo- continuará durmiendo.

Referencias
Servicio Geológicos de los Estados Unidos (USGS)
Centro Sismológico de Europa y el Mediterráneo (EMSC, por sus siglas en inglés)
Servicio Sismológico Nacional de México (de la UNAM)
Tom Parsons, Luca Maligningi, Aybige Akinci, Límite de velocidad de nucleación en terremotos inducidos por líquidos remotos, Sci Adv. 2017;3
Fred Pollitz, Ross Stein, Volkan Sevilgen y Roland Burgmann, The 11 April 2012 east Indian Ocean earthquake triggered largo aftershocks worldwide, 2012, Nature.

  • Nick Jhonatan Moreno Moreno

    Good afternoon, I would like to see why the color palette of Coulomb’s effort transfer for the 8.1 Mw Earthquake of Mexico on September 8 is in the range of 0.1 to -0.1 and one of the largest aftershocks of the earthquake that occurred 23 of the same month (6.1 Mw) has a value of -1 to 1, I would like to know what these differences in the case are. Greetings.