Pronóstico de Terremotos
Aunque los terremotos parecen ocurrir de repente, la furiosa energía que liberan se acumula con meses y años de anticipación, en forma de tensiones de la corteza terrestre. Por el momento, los pronosticadores no tienen una forma directa de observar estas tensiones o de detectar cuando alcanzarán niveles críticos.
Arriba: Una visualización tridimensional de la energía sísmica durante el terremoto de 1994 en California. Creditos: Kim Olsen, University of California, Santa Barbara. [más información]
|
"Hay varios métodos basados en satélites que parecen prometedores como indicadores de actividad sísmica", dice Jacob Yates, investigador en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA. "Uno de estos métodos es el Radar de Apertura Interferométrica-Sintética (Interferometric-Synthetic Aperture Radar, InSAR). Básicamente, InSAR es un proceso en el cual dos imágenes de radar de un área tectónica se combinan en una operación llamada fusión de datos, con lo cual se puede detectar cualquier cambio en el movimiento de la superficie.
Esta técnica es suficientemente sensitiva para detectar lentos movimientos del suelo -- tan pequeños como de sólo 1 mm por año. Esta clase de sensitividad, combinada con la amplitud de la visión que los satélites pueden ofrecer, permite a los científicos observar los pequeños movimientos y contorsiones de los terrenos alrededor de las líneas de falla, en una forma mucho más detallada de lo que lo han experimentado hasta ahora. Observando estos movimientos pueden deducir qué puntos de tensión elevada se están generando.
Abajo: Una imagen InSAR mostrando el cambio de altura del suelo debido al terremoto Hector Mine de 1999. Los datos de radar fueron adquiridos por el satélite ERS-2 de la Agencia Espacial Europea el 15 de Septiembre y el 20 de Octubre de 1999. [más información]
Con algo de práctica, dice Raymond, los científicos podrán eventualmente usar los datos de InSAR para determinar cuando las tensiones de la corteza terrestre alcanzan niveles peligrosos, emitiendo una "evaluación de peligro" mensual para una falla conocida. Los pronosticadores podrían informar que la posibilidad de un gran terremoto en, por ejemplo, la falla de San Andrés durante el mes en curso, es de 2%, o 10% o 50%.
Los métodos actuales son menos exactos. Por ejemplo, el Servicio Geológico de los Estados Unidos ha publicado recientemente una evaluación actualizada del riesgo de terremotos en el área de la bahía de San Francisco, con base en la historia sísmica del área, su geología, y modelos computarizados. El estudio predice que la posibilidad de que se produzca un terremoto fuerte (magnitud 6.7 o superior) en dicha área, en algún momento en los próximos 30 años, es de un 62%, lo que exactamente no nos permite planificar nuestros próximos días.
Nuevos Desarrollos
InSAR es una manera de predecir terremotos, pero quizás no la única. Mientras que los satélites InSAR simplemente mejoran los datos a disposición de la sismología tradicional, hay otras técnicas más revolucionarias.
Una de estas ideas es buscar fuentes de radiación infrarroja (IR). Friedemann Freund, profesor adjunto de física en la Universidad del Estado de San José y científico en el Centro de Investigación Ames de la NASA, explica: "En los años 80s y 90s, científicos rusos y chinos notaron algunas anomalías térmicas asociadas con los terremotos en Asia -- por ejemplo, el terremoto de Zhangbei de 1998 cerca de la Gran Muralla China. Este terremoto ocurrió cuando las temperaturas en la región rondaban los -20o C. Justo antes del terremoto, los sensores termales detectaron variaciones de temperatura de hasta 6o a 9o, según los documentos chinos".
Arriba: Imagen en infrarrojo de la región circundante a Gujarat, India, el 21 de Enero de 2001. Las áreas amarillo-naranja señalan las anomalías termales que aparecieron días antes del terremoto del 26 de Enero. La estrella marca el epicentro del terremoto. Créditos: Modis a bordo del satélite Terra de la NASA. [más información]
¿Cuál es la causa de que las rocas bajo presión emitan radiaciones infrarrojas? Nadie está seguro. El espectro de frecuencias de las emisiones muestra que el calor interno generado por fricción -- por ejemplo, rocas rozándose entre sí, no es el responsable de la radiación.
En un experimento de laboratorio, Freund y colaboradores sometieron bloques de granito rojo a una presión de 1500 toneladas, imitando de alguna manera lo que pasa millas bajo la superficie de la Tierra. Una cámara sensitiva desarrollada en el JPL y el GSFC vigiló las rocas y detectó emisiones infrarrojas. Además, se generó un voltaje en la superficie de la roca. Esto conduce a Freund a creer que la causa puede ser eléctrica.
Abajo: Cuando el granito rojo se somete a presiones extremas, como en este experimento llevado a cabo por Freund y sus colaboradores, su superficie emite radiación infrarroja. [más información]
Las corrientes eléctricas en la roca podrían explicar otra curiosa observación: los científicos que llevaban a cabo experimentos usando magnetómetros justo antes de un gran sismo, recogían accidentalmente pequeñas, lentas fluctuaciones en el campo magnético de la Tierra. Un ejemplo ocurrió durante el terremoto de Loma Prieta que destruyó a San Francisco en 1989. Casi dos semanas antes del sismo las lecturas de las señales magnéticas de baja frecuencia (0.01-0.02 Hz) saltaron hasta 20 veces por encima de los niveles normales, y subieron incluso a niveles más altos el día del terremoto.
La causa de estas señales es desconocida. Complementando la idea de Freund, hay teorías que incluyen el movimiento de aguas profundas, conductoras de iones, dentro de fracturas generadas por la rotura de las rocas; energía electromagnética liberada por electrones desprendidos de rocas cristalinas como el granito, y un efecto piezo-magnético desencadenado por la presión aplicada a cierto tipo de rocas.
Abajo: Señales magnéticas de baja frecuencia recogidas durante 31 días alrededor del sismo de Loma Prieta [más información]
El 30 de Junio de 2003 QuakeFinder lanzó el QuakeSat. Midiendo solo 10 x 10 x 30 cm, este satélite operará durante un año para determinar hasta que punto podría detectar señales magnéticas generadas por actividad tectónica. Los primeros seis meses de la misión se dedicarán a calibrar el satélite y adquirir los datos de referencia. Más tarde, los operadores en Tierra podrían dedicarse en serio a buscar sismos.
Los dos métodos, mediante rayos infrarrojos o magnetismo para detectar sismos, son controvertidos. Por ahora InSAR parece estar en ventaja para la previsión de terremotos. Los tres, sin embargo, ofrecen una posibilidad tentadora: Algún día, el informe meteorológico local podrá pronosticar no sólo las tormentas que se ciernen sobre nosotros, sino también las que se ocultan bajo nuestros pies.
Sistema Global de Detección de Terremotos Vía Satélite (Global Earthquake Satellite System -- GESS) -- Portal
Reporte Final del GESS -- resultados del estudio de GESS, con un plan a 20 años para el desarrollo de una red de satélites para monitorear señales de terremotos inminentes. "Hay mucha emoción entre la comunidad científica por obtener mediciones reales de alta calidad y resolución temporal sobre la deformación de la superficie", dice Carol Raymond, del JPL, quien dirigió el estudio.
Investigación sobre terremotos de la NASA -- enlaces a varios proyectos de la NASA relacionados con terremotos.
Programa de Advertencia de Terremotos de USGS -- (USGS) Portal.
Estudio de Probabilidades de Terremotos en el 2003 -- para la Bahía de San Francisco, de USGS.
Las observaciones de ULF/ELF predicen terremotos -- (SPIE) Una entrevista con Jack Dea, del Comando Naval y del Centro para el Control y Vigilancia del Océano (Control and Ocean Surveillance Center).
QuakeSat -- (Universidad de Stanford) Portal.
QuakeFinder -- una compañía dedicada a detectar señales de preaviso de terremotos desde el espacio. QuakeFinder acaba de lanzar al espacio el QuakeSat.
Un diseño derivado del Cubesat para una misión única de investigación académica sobre detección de señales características de los terremotos -- (formato pdf) más información sobre el Quakesat.
Únase a nuestra creciente lista de suscriptores -- anótese para recibir nuestro servicio de entrega inmediata de noticias científicas -- y ¡reciba un mensaje de correo electrónico cada vez que publiquemos un nuevo artículo!
Más
FIN
