Jason R. Patton, Ph.D.; Jean Baptiste Ammirati, Ph.D., University of Chile National Seismological Center; Ross Stein, Ph.D.; Volkan Sevilgen, M.Sc.
Citation: Patton J.R., Ammirati J.B. ,Stein R.S., Sevilgen V., 2019, Strong shaking from central coastal Chile earthquake: What does it reveal about the next megathrust shock?, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.012
“Queda claro para la mayoría de nosotros que la Región de Coquimbo presenta un incremento en la sismicidad que deja pensar en la posibilidad de un fuerte terremoto antes del final del actual siglo”
- Raul Madariaga, Ecole Normale Superieure (Paris) and Universidad de Chile (Santiago)
Un sismo localizado al nivel del margen de subducción Chileno, sacudió fuertemente las ciudades de Coquimbo y La Serena. También se hizo percibir hasta 400 km más al sur, en Santiago. El hipocentro fue localizado justo al norte de la zona de ruptura del terremoto de Illapel (M=8,3), lo cual ocasionó un fuerte tsunami en 2015.
Sismo profundo ampliamente sentido
El 20 de enero de 2019, ocurrió un sismo de magnitud M=6,7 a lo largo de margen convergente de las placas de Nazca y Sudamericana, al oeste de la costa Chilena. Tuvo prácticamente el mismo tamaño que el sismo de Northridge (Sur de California) o básicamente el tamaño de un terremoto que podría afectar a la ciudad de San Francisco (Norte de California). El sismo fue bastante profundo (53 km) y por lo tanto, no fue tan dañoso como estos dos ejemplos californianos. Sin embargo, fue ampliamente sentido como lo demuestran más de 800 respuestas a las encuestas del USGS (Did You Feel it?).
Encuestas “Did You Feel it?” del USGS. website survey.
Para la mayoría de los sismos potencialmente peligrosos para las personas y las infraestructuras, el Servicio Geológico de EE.UU (USGS) puede estimar el tipo y la cantidad de daños. El PAGER asignó un 43% de probabilidad que este sismo ocasionara entre 10 y 100 muertes y una probabilidad de 53% de perdidas económicas entre 10 y 100 millones de dólares.
En el 2015, La ciudad más cercana al epicentro del sismo, Coquimbo, había sido dañada por un tsunami relacionada con el terremoto de Illapel (M=8,3) como lo muestra una fotografía tomada después del terremoto y tsunami. El pasado 20 de enero, más de 300.000 personas en Coquimbo y en la ciudad cercana de La Serena, sufrieron el temblor con fuerte intensidad. Nos quedamos sorprendidos que este terremoto de magnitud M=6,7 pudiera causar tantos daños, especialmente cuando uno lo compara con el terremoto de Illapel (M=8,3) lo cual fue percibido con menor intensidad a pesar de haber liberado 300 veces más energía.
El sistema del servicio hidrográfico y oceanográfico de la armada Chilena (SHOA) reaccionó muy bien. La Alerta de tsunami fue cancelada 30 minutos después del evento, cuando se aseguraron que este sismo no era de tipo “megathrust”. Durante estos 30 minutos, miles de personas siguieron las instrucciones y evacuaron la zona costera. Este evento funcionó como un exitoso simulacro de alerta tsunami y da crédito a la política de seguridad civil en Chile.
La Costanera de Coquimbo después del Terremoto y tsunami de Illapel, en 2015.
Movimientos de Placa: ¿Trabada o deslizandose?
Al oeste de la costa Chilena, la subducción de la placa de Nazca debajo de placa Sudamericana se materializa por una profunda trinchera marina. Esta falla de grandes dimensiones (llamada megathrust en inglés) presenta una miríada de propiedades y estructuras que definen las zonas donde las placas están acumulando esfuerzos (trabadas), y donde deslizan de forma “asísmica” una contra la otra, reduciendo la posibilidad de ruptura.
El siguiente mapa muestra la ubicación de los limites de placa en la región. Mayoritariamente, el peligro sísmico aumenta con la cercanía a la zona de subducción.
Mapa de peligro sísmico para Sudamérica (Rhea et al., 2010). Los números (“80”) indican la velocidad de subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana. 80 mm/año.
¿Usted se ubica en un país sísmico?, ¿Tiene idea de cual es el riesgo sísmico en la zona donde vive o trabaja? Temblor usa un modelo parecido al USGS para estimar las chances de ocurrencia de un sismo en un lugar especifico. Infórmese sobre su puntuación de sismo Temblor aquí.
Las zonas trabadas son generalmente asociadas a la ocurrencia de un sismo de tipo “megathrust”. En Chile, debajo de 50 km, La placa de Nazca se encuentra desacoplada de la Placa Sudamérica (Gardi et al., 2017). Por lo tanto, los sismos de subducción se caracterizan por una profundidad menor. A mayor profundidad, los sismos ocurren a dentro de la placa de Nazca subducida. Muchas veces, estos eventos son de tipo extensional, tal como se caracterizó el evento del 20 de enero de 2019 (M=6,7).
Transecta perpendicular al margen de subducción Chileno.
La siguiente figura preparada por Jean-Baptiste Ammirati de la Universidad de Chile, muestra la distribución de las replicas 24 horas después del sismo.
Agregamos las flechas para sugerir que el alineamiento de las replicas ilumina la presencia de una falla extensional, buzando hacia el oeste.
Terremotos históricos a lo largo del margen de subducción Chileno
Gran parte de la megafalla se ha deslizado durante los terremotos de los siglos 20 y 21. En la siguiente imagen se presenta el registro histórico de terremotos. Las líneas verticales representan el tamaño y extensión del terremoto. El terremoto más grande jamás registrado por sismómetros fue el temblor de Chile de M=9.5
Terremoto del 20 de enero de 2019 (M6.7) de 1960 que ocasionó muchos daños, desencadenó derrumbes y generó un tsunami transoceánico que destruyeron el medio ambiente construido y ocasionó muertes en Hawái, Japón y la costa oeste de los EUA. (por ejemplo, en Crescent City).
Durante el año 1922, un sismo de magnitud M=8,5 ocurrió en el sector del temblor del 20 de enero (Ruiz y Madariaga, 2018). Según el Dr. Raul Madariaga, este evento fue un sismo de subducción que generó un tsunami transoceánico causando daños en Japón y una ola de 9 m en la región de Coquimbo (Chile). Desde entonces, no se registró semejante evento en casi 100 años, un periodo más largo que el promedio comparado con el resto del margen de subducción aunque una pausa de 129 años entre 1877 y 2005 fue observada, más al norte.
Además, se puede destacar la progresión aparente de los grandes terremotos hacia el norte desde el evento del 1922 y luego en 1946, 1966, 1995, 2007 y 2014, en una distancia de 1.200 km (11º de latitud).
El registro de terremotos históricos (izquierda) coincide con el mapa de acoplamiento del margen de subducción Chileno. El Sismo del 20 de enero de 2019 (M=6,7) está ubicado por la estrella azul. Los eventos intra placa están indicados por estrellas grises. (ej. 1997 discutido más abajo).
La secuencia del 1997 se inició en el norte y se propagó hacia el sur durante el mes de julio de 1997 hasta producir el terremoto de Punitaqui. Los sismólogos van a monitorear el evento del 20 de enero para detectar una eventual migración.
Los Geólogos usan datos GPS, sensores remotos y medición de los parámetros físicos para estudiar la manera en que la Tierra se mueve cuando ocurre un sismo. Estas observaciones pueden ser “invertidas” para ubicar las posibles zonas trabadas y zonas de deslizamiento asísmico. La figura anterior muestra una interpretación del acoplamiento del megathrust. Nótese como el sismo del 20 de enero de 2019 (M=6,7) se ubica en una zona donde posiblemente las dos placas no se encuentran acopladas.
¿Que significa?
El registro de terremotos históricos a lo largo del margen Chileno pone claramente en evidencia la ausencia en casi 100 años, de sismos de subducción en el lugar donde ocurrió el sismo del 20 de enero de 2019 (M=6,7), lo cual es anormalmente largo. Mientras existe la posibilidad de un desacoplamiento del megathrust en la región de Coquimbo, Chile debe seguir con su política de prevención del riesgo sísmico, especialmente en los sectores costeros, preparándose para la eventualidad de un terremoto de alta magnitud en esta zona.
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Citation: Patton J.R., Ammirati J.B. ,Stein R.S., Sevilgen V., 2019, Strong shaking from central coastal Chile earthquake: What does it reveal about the next megathrust shock?, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.012
References
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Gardi, A., A. Lemoine, R. Madariaga, and J. Campos (2006), Modeling of stress transfer in the Coquimbo region of central Chile, J. Geophys. Res., 111, B04307, https://doi.org/10.1029/2004JB003440
Métois, M., Vigny, C., and Socquet, A., 2016. Interseismic Coupling, Megathrust Earthquakes and Seismic Swarms Along the Chilean Subduction Zone (38°–18°S) in Pure Applied Geophysics, https://doi.org/10.1007/s00024-016-1280-5
Rhea, S., Hayes, G., Villaseñor, A., Furlong, K.P., Tarr, A.C., and Benz, H.M., 2010. Seismicity of the earth 1900–2007, Nazca Plate and South America: U.S. Geological Survey Open-File Report 2010–1083-E, 1 sheet, scale 1:12,000,000.
Ruiz, S. and Madariaga, R., 2018. Historical and recent large megathrust earthquakes in Chile in Tectonophysics, v. 733, p. 37-56, https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.01.015
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