Por Jason R. Patton, Ross Stein, Ph. D., y Volkan Sevilgen, Temblor
Terremotos y Erupciones de Hawái
En el transcurso de la última semana ocurrió una oleada de actividad sísmica en la Gran Isla de Hawái. Estos terremotos están relacionados a la actividad volcánica asociada con el magmatismo de Kïlauea. Como el magma asciende y se mueve dentro de la cámara magmática, podemos inferir la dirección del movimiento y la velocidad, ya que los terremotos responden a estos cambios en la presión del magma. Al momento que escribo esto, han ocurrido más de 900 terremotos superficiales que se reportaron en el sitio web de terremotos del Servicio Geológico de los EE. UU (USGS).
A continuación, se encuentra un mapa que presenta la actividad sísmica de la semana pasada. Los círculos azules se ubican con respecto a la actividad del Volcán Pu’u ‘Ō’ō-Kupaianaha del 30 de abril y las fisuras volcánicas del 3 y 4 de mayo, cerca de Leilani Estates (una subdivisión residencial cerca de Pāhoa, Hawái). Se llevó a cabo la evacuación en esta área y nadie resultó herido. El fuego destruyó varios edificios. La actividad sísmica también siguió inicialmente esta tendencia en movimiento hacia el este. Al principio, los terremotos se localizaron al oeste, pero migraron al este antes de las fisuras volcánicas. Además, los lagos de lava que se formaron a finales de abril se redujeron en elevación antes de la fisura volcánica (posiblemente debido a la migración del magma de oeste a este). Sin embargo, posteriormente, la actividad sísmica migró de vuelta al oeste. Esto se puede deber a los cambios en la presión asociada con el movimiento del magma.
Vulcanismo del Punto Caliente de Hawái
El Archipiélago de Hawái forma parte de una cadena de volcanes y montes submarinos que se forman cuando la placa oceánica del Pacífico se mueve sobre un punto caliente magmático. Este punto caliente es una región donde existe una de magma en afloramiento que surge a través de la placa del Pacífico para dar lugar a erupciones volcánicas. Con el paso del tiempo, mientras la placa se mueve, los volcanes más antiguos se alejan del punto caliente. La parte volcánicamente activa más reciente y actual del Archipiélago de Hawái se ubica en la Gran Isla de Hawái, donde se localiza el volcán Kïlauea. Abajo se presenta una visualización sobre cómo podría estar orientada la cámara magmática debajo de Kïlauea. Observe cómo la columna de magma se eleva a la Caldera de Kïlauea, después se distribuye de manera lateral para alimentar centros volcánicos adicionales a lo largo de las zonas de ruptura.
Tectónica, Actividad Sísmica y Erupciones de Hawái
Existen tres fuentes principales de terremotos en Hawái: magmática, de cono volcánico y tectónica profunda (Consorcio de Instituciones de Investigación en Sismología, IRIS). Los terremotos magmáticos ocurren cuando el magma se eleva o mueve dentro de la corteza. Los cambios en la presión y el volumen del magma y el volcán pueden incrementar la tensión sobre las fallas en la región que ocasiona terremotos.
Existen fallas dentro del cono volcánico (la estructura en forma de cono que da la forma al volcán), así como fallas que existen debajo del volcán, entre el volcán y la placa del Pacífico subyacente. Estas fallas pueden ser fuentes de terremotos de manera independiente del vulcanismo. Los terremotos en el cono volcánico son extensionales y pueden ser ocasionados por el colapso gravitacional de rocas volcánicas que forman el cono.
Estos terremotos tienden a ser pequeños, con magnitudes máximas en el rango de 5. Estos terremotos extensionales pueden desencadenar terremotos sobre la falla que se formó debajo del volcán. Los terremotos a lo largo de este sistema de fallas pueden ser mucho más grandes, incluyendo el terremoto de Ka’u de magnitud 7.9 de 1868. Un ejemplo más reciente es el del terremoto del 29 de noviembre de 1975, con una magnitud de 7.1, que ocurrió cerca de la zona de actividad sísmica y volcánica actual.
Los terremotos pueden ocurrir, tanto dentro del frágil manto superior como de la corteza oceánica, al ejercerse cambios en la presión y la temperatura por medio de la superposición del volcán. El terremoto del 15 de octubre de 2006, en la Bahía de Kiholo, es un ejemplo de este tipo de terremoto. Estos son más profundos que otros terremotos, más alejados de las poblaciones y ocasionan una agitación menor para una magnitud dada que los terremotos magmáticos y de conos volcánicos, los cuales ocurren más cerca de la superficie.
Los sistemas de fallas principales en la parte sur de la Gran Isla incluyen zonas de ruptura y fallas normales, las cuales se formaron por medio de la extensión, ya fuese por colapso gravitacional o extensión relacionada a las zonas de ruptura. La Zona de Ruptura del Este y la falla de Hilina parecen ser los sistemas de fallas con mayor de probabilidad de estar asociadas con esta actividad sísmica en curso. El terremoto de 1975 puede ser una buena analogía de la actividad sísmica actual debido a que también estuvo asociada con la inyección de magma.
La secuencia actual de terremotos comenzó cerca del Volcán Pu’u ‘Ō’ō-Kupaianaha, donde se encuentra un cráter que se formó a partir de erupciones previas. Este cráter se llenó con lava y el nivel de lava alcanzó el borde del cráter y se desbordó de este el 30 de abril de 2018.
Tsunami
El terremoto de magnitud 7.5 de 1975 generó un tsunami, el cual se observó por medio de mediciones de mareas ubicadas en Maui, Kauai, Hawái y Oahu. Las alturas de las olas alcanzaron varios pies en Hilo y varias pulgadas en Oahu. Este tsunami fue muy pequeño para tener un impacto en cualquier otro lugar. El terremoto de magnitud 6.9 también generó un tsunami, pero fue más pequeño que el de 1975. La medición de la marea de Hilo mostró una altura de ola de menos de un pie (amplitud = 0.399 metros).
¿Qué sigue?
Con el uso del terremoto de 1975 como una analogía, el terremoto de magnitud 6.9 es posiblemente el temblor principal en esta secuencia. Sin embargo, nuestro registro histórico es de solo aproximadamente 200 años y podríamos no contar con el conocimiento suficiente para entender por completo el rango completo de resultados posibles. En términos de vulcanismo, esta parte de Hawái presenta erupciones de una manera continua. A continuación, se presenta una figura que muestra la actividad volcánica desde 1780. Observe que el USGS considera que actualmente nos encontramos en un periodo de actividad continua.
Aquí tenemos otro mapa importante que muestra el peligro relativo volcánico de las áreas alrededor de la Gran Isla de Hawái. La gravedad del peligro volcánico se presenta por medio del color. Las áreas grises muestran regiones donde los flujos de lava ocurrieron en los últimos ~200 años Observe que las zonas de ruptura de Kïlauea se consideran una región de peligro volcánico en aumento. Por lo que, si una persona reside o visita las regiones con una gravedad aumentada de peligro, es mejor prepararse para responder a actividad volcánica y sísmica. ¡Esté preparado y conozca y peligro!
Referencias
IRIS, Hawai’ian Islands: Origins of Earthquakes https://www.iris.edu/hq/inclass/animation/Hawai’ian_islands_origin_of_earthquakes
USGS, 2010. Eruptions of Hawaiian Volcanoes—Past, Present, and Future, U.S. Geological Survey, General Information Product 117, 72 pp.
Ando, M., 1979. The Hawaii Earthquake of November 29, 1975: Low Dip Angle Faulting Due to Forceful Injection of Magma in JGR, v. 84, no. B13
IOC Estación de Monitoreo del Nivel del Mar http://www.ioc-sealevelmonitoring.org/index.php
USGS HVO, Observatorio de Volcanes de Hawái https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/
En este sitio puede encontrar material adicional sobre antecedentes: http://earthjay.com/?p=7350
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