Qué causa los terremotos y por qué son más comunes en algunas regiones

Jaime Toro, La Conversación Jaime Toro, La Conversación

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Los terremotos, grandes y pequeños, ocurren todos los días en zonas que rodean el mundo como las costuras de una pelota de béisbol. La mayoría no molesta a nadie, por lo que no aparecen en las noticias. Pero de vez en cuando un terremoto catastrófico golpea a personas en algún lugar del mundo con una destrucción horrible y un sufrimiento inmenso.

El 7 de octubre de 2023, un terremoto de magnitud 6,3 se produjo cerca de la histórica ciudad de Herat, Afganistán, y dejó más de 1.000 personas muertas entre los escombros, según estimaciones. Le siguió otro terremoto, igual de poderoso, el 11 de octubre.

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Unas semanas antes, el 8 de septiembre, un terremoto de magnitud 6,8 ​​en las montañas del Atlas de Marruecos sacudió antiguas aldeas y mató a casi 3.000 personas. En febrero de 2023, una gran zona de Turquía y Siria quedó devastada por dos grandes terremotos que se produjeron en estrecha sucesión.

Como geólogo, estudio las fuerzas que provocan los terremotos. He aquí por qué algunas zonas sísmicas son muy activas mientras que otras pueden permanecer tranquilas durante generaciones antes de que el estrés se convierta en un evento catastrófico.

Los terremotos son parte del comportamiento normal de la Tierra. Se producen con el movimiento de las placas tectónicas que forman la capa exterior del planeta.

Puedes pensar en las placas como una capa exterior más o menos rígida que tiene que desplazarse para permitir que la Tierra emita su calor interno.

Un mapa de todos los terremotos de magnitud superior a 5 desde 1960 hasta 2023 muestra claramente los contornos de las placas tectónicas. USGS/GMRT

Estas placas transportan los continentes y los océanos y continuamente chocan entre sí a cámara lenta. Las frías y densas placas oceánicas se sumergen bajo las placas continentales y regresan al manto de la Tierra en un proceso conocido como subducción. Cuando una placa oceánica se hunde, arrastra todo detrás de ella y abre una grieta en otro lugar que se llena con material caliente que se eleva desde el manto y que luego se enfría. Estas fisuras son largas cadenas de volcanes submarinos, conocidas como dorsales en medio del océano.

Los terremotos acompañan tanto a la subducción como al rifting. De hecho, así fue como se descubrieron por primera vez los límites de las placas.

En la década de 1950, cuando se estableció una red sísmica global para monitorear las pruebas nucleares, los geofísicos notaron que la mayoría de los terremotos ocurren a lo largo de bandas relativamente estrechas que bordean los bordes de las cuencas oceánicas, como en el Pacífico, o cortan justo por la mitad de las cuencas, como en el Atlántico.

También notaron que los terremotos a lo largo de las zonas de subducción son poco profundos en el lado oceánico pero se vuelven más profundos debajo del continente. Si trazas los terremotos en 3D, definen características similares a losas que trazan las placas que se hunden en el manto.

Diez mil ubicaciones de terremotos ocurridos entre 1980 y 2009 trazan la placa del Pacífico a medida que se subduce bajo el norte de Japón. La imagen superior es una vista lateral que muestra la profundidad de los terremotos debajo del rectángulo en el mapa. Jaime Toro, CC BY-ND

Para entender lo que sucede durante un terremoto, junte las palmas de las manos y presione con algo de fuerza. Estás modelando una falla en el límite de una placa. Cada mano es un plato y la superficie de tus manos es la culpa. Tus músculos son el sistema de placas tectónicas.

Ahora, agrega algo de fuerza hacia adelante a tu mano derecha. Descubrirá que eventualmente se sacudirá hacia adelante cuando la fuerza de avance supere la fricción entre sus palmas. Ese repentino tirón hacia adelante es el terremoto.

Una imagen de Google Earth de arroyos compensados ​​por el movimiento a lo largo de la falla de San Andrés en el sur de California a medida que la placa del Pacífico se mueve hacia el noroeste con respecto a América del Norte. Jaime Toro

Los científicos explican los terremotos utilizando lo que se conoce como teoría del rebote elástico.

Las placas rápidas se mueven a una velocidad de hasta 20 centímetros (8 pulgadas) por año, impulsadas principalmente por las placas oceánicas que se hunden en las zonas de subducción. Con el tiempo, quedan pegados entre sí por la fricción en el límite de la placa. El movimiento intentado deforma elásticamente la zona límite de la placa, como un resorte cargado. En algún momento, la energía elástica acumulada supera la fricción y la placa se mueve hacia adelante, provocando un terremoto.

Pero las fuerzas que impulsan las placas no se detienen, por lo que el límite de las placas comienza a acumular energía elástica nuevamente, lo que provocará otro terremoto, quizás pronto o quizás en un futuro lejano.

En los océanos, los límites de las placas son estrechos y están bien definidos porque las rocas subyacentes son muy rígidas. Pero dentro de los continentes, los límites de las placas son a menudo amplias zonas de terreno montañoso deformado atravesado por muchas fallas. Esas fallas pueden persistir durante eones, incluso si el límite de la placa se vuelve inactivo. Por eso a veces los terremotos ocurren lejos de los límites de las placas.

El comportamiento cíclico de las fallas permite a los sismólogos estimar estadísticamente los riesgos de terremotos. Los límites de placas con movimientos rápidos, como los que se encuentran a lo largo de la costa del Pacífico, acumulan energía elástica rápidamente y tienen el potencial de provocar frecuentes terremotos de gran magnitud.

Las fallas en los límites de las placas de movimiento lento tardan más en alcanzar un estado crítico. A lo largo de algunas fallas, pueden pasar cientos o incluso miles de años entre grandes terremotos. Esto da tiempo para que las ciudades crezcan y para que la gente pierda la memoria ancestral de terremotos pasados.

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El terremoto de Marruecos es un ejemplo. Marruecos se encuentra en el límite entre las placas africana y euroasiática, que poco a poco chocan entre sí.

El enorme cinturón de montañas que se extiende desde el Atlas del norte de África hasta los Pirineos, los Alpes y la mayor parte de las montañas del sur de Europa y Oriente Medio es producto de esta colisión de placas. Sin embargo, debido a que estos movimientos de placas son lentos cerca de Marruecos, los grandes terremotos no son tan frecuentes.

Afganistán es más propenso a sufrir terremotos. Tiene numerosas fallas creadas por la colisión de la India contra Eurasia. La Placa India, que es vieja y rígida, ha estado avanzando hacia el margen sur de Eurasia durante los últimos 40 millones de años. Se pueden ver pruebas de esta colisión lenta en la forma en que las cadenas montañosas (y los terremotos) envuelven ambos lados de la India.

Un hecho importante acerca de los terremotos catastróficos es que, en la mayoría de los casos, los terremotos no matan a las personas, sino los edificios que caen.

La mayoría de los estadounidenses han oído hablar de la falla de San Andrés en California y del riesgo sísmico para San Francisco y Los Ángeles. El último gran terremoto a lo largo de la falla de San Andrés se produjo en Loma Prieta, en el área de la Bahía de San Francisco, en 1989. Su magnitud, 6,9, fue comparable a la del terremoto en Marruecos, pero murieron 63 personas en comparación con miles. Esto se debe en gran medida a que los códigos de construcción en estas ciudades estadounidenses propensas a los terremotos ahora están diseñados para mantener las estructuras en pie cuando la Tierra tiembla.

Las excepciones son los tsunamis, las enormes olas que se generan cuando un terremoto desplaza el fondo marino, desplazando el agua sobre él. Un tsunami que azotó Japón en 2011 tuvo consecuencias terribles, independientemente de la calidad de la ingeniería en las ciudades costeras.

Desafortunadamente, los científicos sísmicos no pueden predecir exactamente cuándo podría ocurrir un terremoto; sólo pueden estimar el peligro.

Este artículo, publicado originalmente el 13 de septiembre de 2023, se actualizó con una poderosa réplica en Afganistán.

Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

Izquierda: Un hombre afgano llora junto a su casa después del reciente terremoto en la aldea de Chahak en el distrito de Enjil de la provincia de Herat, Afganistán, el 11 de octubre de 2023. Ali Khara/Reuters

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Jaime Toro, La Conversación Jaime Toro, La Conversación

Jaime Toro es profesor de geología en la Universidad de West Virginia.