El sismo que azotó a la Ciudad de México fue ‘peculiar’ y podría pasar de nuevo, según estudio

By Diego Melgar, Assistant Professor of Geophysics, University of Oregon and Xyoli Pérez-Campos, Professor, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

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Seis meses han pasado desde que un sismo de magnitud 7.1 sacudió a la Ciudad de México. Al menos 40 edificios colapsaron y más de 300 personas murieron. Pero los recuerdos aún están frescos: hay estructuras dañadas en muchas de las colonias de la ciudad, con fachadas que se desmoronan un poco más cada día.

Tanto así, que después de la moderada sacudida ocasionada por el sismo de Oaxaca del 16 de febrero, los hospitales reportaron crisis nerviosas.

De igual forma, los sismólogos continuamos estudiando el sismo del 19 de septiembre, tratando de comprender qué fue lo que sucedió bajo la tierra. Nuestro reciente artículo en Geophysical Research Letters expone algunos de nuestros descubrimientos.

Desde que ocurrió el sismo hemos estado analizando datos de las redes nacionales de instrumentos sísmicos y de GPS de alta calidad distribuidos a lo largo del país y que midieron con detalle la sacudida. Queríamos saber qué fue lo que ocasionó el terremoto y si, en el futuro, es posible que ocurra uno similar, quizás más cerca aun de la capital del país y sus 20 millones de habitantes.

 

La precaria superficie del planeta

En el centro de México, la gente está habituada a los terremotos. Desde 1980, al menos 40 sismos han sido lo suficientemente grandes para ser percibidos por la población. El sismo de 2017 ocurrió en el 32 aniversario del terremoto que, en 1985 y con magnitud de 8.1, produjo la muerte de al menos 10,000 personas en la Ciudad de México.

La catástrofe del 85 marcó a una generación completa de mexicanos, incluidos nosotros, que entonces éramos sólo unos niños.

Ahora, como sismólogos, hemos descubierto que el sismo de 2017, llamado de Puebla-Morelos, es fundamentalmente distinto al del 85. De hecho, es diferente a la mayoría de los sismos grandes que ocurren en el país. Estos suceden típicamente frente a las costas del Pacífico mexicano donde chocan dos placas tectónicas.

El terremoto de Puebla-Morelos ocurrió, no en la costa, sino tierra adentro en el estado de Puebla, a tan sólo 100 km al sur de la Ciudad de México. Desde 1920, sólo cinco sismos con características similares han ocurrido en el país.

 

Cómo ocurren los sismos

Alrededor del mundo, la mayoría de los grandes sismos ocurren a lo largo de las precarias intersecciones de la corteza del planeta. Es allí donde chocan dos placas tectónicas, deslizándose una bajo la otra. Estas placas son las lozas rocosas que forman la capa externa del planeta.

A estas partes del planeta las llamamos zonas de subducción y son responsables de los sismos mas grandes jamás ocurridos, como los que a veces ocurren en lugares como Alaska, Japón, Chile e Indonesia

En casi todas las zonas de subducción, después de que una placa se desliza bajo la otra, sigue una trayectoria diagonal hacia las profundidades del manto terrestre.

Pero no en México. Aquí, el choque inicial entre placas, que ocurre frente a las costas del Pacífico, ocurre de forma normal, la placa subducida al principio desciende de forma diagonal.

Sin embargo, justo después, debajo del país, la placa subducida, que está compuesta de rocas densas y pesadas, cambia de trayectoria. Se dobla hacia arriba, emplazándose de forma horizontal debajo de la otra placa. Esta configuración tan peculiar continúa así por unos 200 km más tierra adentro.

Es entonces cuando, 50 km bajo la tierra del estado de Puebla, un poco al sur de la Ciudad de México, la placa subducida de nuevo cambia de dirección. Se zambulle de forma repentina y casi vertical hacia el manto de la Tierra.

 

¿Qué son los sismos de flexión?

Cuando esto ocurre, parte de la placa se rompe. Piense en un trozo de madera. Cuando se le aplica una fuerza a la madera, en un principio ésta sólo se flexiona. Sin embargo, si la fuerza es demasiado grande, el pedazo se rompe de forma violenta

Esto es lo que ocasiona los “sismos de flexión”, como el que sacudió a la Ciudad de México. Al doblarse y romperse parte de la placa se generan ondas sísmicas que emanan desde la ruptura y producen lo que se percibe como el sacudir del terreno. Mientras más cerca se encuentre uno al epicentro, más violenta será la sacudida.

En los últimos 100 años hemos observado que estos tipos de sismo, en general, tienen magnitudes menores que las de los sismos más comunes que acontecen frente a la costa del país.

Esto no implica que la intensidad de la sacudida sea pequeña. La zona central del país está densamente poblada y los sismos de flexión ocurren justo debajo de ella. A raíz de ello, la sacudida puede ser violenta.

Cuando ocurren cerca de la Ciudad de México, como sucedió en septiembre de 2017, las consecuencias pueden ser devastadoras.

 

Definiendo las zonas de peligro

La volatil placa subducida yace debajo de casi toda la parte central del país. Gracias a estudios previos sabemos que el doblez de la placa ocurre de forma continua a lo largo de gran parte de las zonas centro y sur de México.

Es allí donde hay potencial para sismos de flexión. Desde el estado de Michoacán hasta el estado de Oaxaca.

Lo que también encontramos es que el doblez de la placa es sólo parte de la historia completa del sismo. La textura de la placa resulta ser importante también.

Al estudiar imágenes de alta resolución del fondo marino frente a las costas del Pacífico, descubrimos que éste, aunque agreste, se encuentra organizado de forma muy particular. Aquí, debajo de miles de metros de agua se encuentran cientos de valles y crestas, todos ellos profundos y largos, alineados de noroeste hacia sureste.

Esta “textura” de la placa se creó, en esta parte del país, hace aproximadamente 8 millones de años cuando fueron formadas las rocas, mucho antes de que éstas formaran parte de la zona de subducción.

A pesar de ello, la textura de la placa, marcada por este conjunto de valles y crestas submarinas resulta ser muy importante. Determina en gran parte dónde, dentro del doblez de la placa, ocurren los sismos de flexión.

 

Con nuestra investigación encontramos que, puesto que los valles y crestas están orientados de forma casi uniforme, similar al grano de la madera, es mucho menos probable que se rompa la placa cuando el doblez es perpendicular al grano.

Es decir, es mucho más probable que los dañinos “sismos de flexión” ocurran donde el doblez de la placa y su textura se alinean.

Esto resulta ser una buena noticia para ciudades como Morelia, Michoacán, donde nuestros cálculos muestran que la textura de la placa es casi perpendicular al doblez. Esta alineación no es favorable para generar un sismo de flexión.

Pero para los estados cercanos de Puebla y Oaxaca, es mala noticia. Allí, la textura de la placa y la dirección del doblez empalman de forma casi perfecta, la diferencia es menos de diez grados. En esta geometría es más probable que las fuerzas ocasionadas por el doblez produzcan uno de estos sismos.

 

¿Afectará otro de estos sismos a la Ciudad de México?

La zona del doblez más próxima a la Ciudad de México, donde ocurrió el sismo de 2017 no es perfecta y se halla en una situación intermedia. La diferencia entre la orientación de la textura y la dirección del doblez es alrededor de 20 a 30 grados.

Ello sugiere la posibilidad de otro sismo similar, esta vez quizás aun más cerca, ya que la zona del doblez aquí se extiende hasta las proximidades de Cuernavaca, a sólo 50 kilómetros del extremo sur de la Ciudad de México.

La geología del país es compleja y nuestros hallazgos son un buen paso hacia un mejor entendimiento. Sin embargo, aún no sabemos qué tan seguido ocurren estos “sismos de flexión”, no sabemos si ocurren cada década o cada siglo, por ejemplo. Los sismólogos, tanto en México como en el mundo, aún estamos lejos de poder predecir con certeza dónde y cómo sera el próximo gran terremoto.

Sin embargo, esperamos que uno de los resultados de nuestra investigación ayuden a los mexicanos a entender qué es lo que sucede bajo sus pies.