A nivel regional y mundial, la ocurrencia de grandes terremotos poco profundos parece seguir un patrón matemático llamado la Escalera del Diablo, donde los grupos de eventos sísmicos están separados por largos pero irregulares intervalos de quietud sísmica.
El hallazgo publicado en el Boletín de la Sociedad Sismológica de América difiere del patrón predicho por la modelación clásica de los terremotos que sugiere que los terremotos ocurrirían periódica o cuasiperiódicamente basándose en los ciclos de acumulación y liberación de la tensión tectónica. De hecho, dicen Yuxuan Chen de la Universidad de Missouri, Columbia, y sus colegas, las secuencias periódicas de grandes terremotos son relativamente raras.
Los investigadores señalan que sus resultados podrían tener implicaciones para la evaluación del peligro sísmico. Por ejemplo, encontraron que estas grandes secuencias de terremotos (aquellos con eventos de magnitud 6.0 o mayor) son «más intensas» de lo esperado, lo que significa que la agrupación de terremotos en el tiempo resulta en una mayor probabilidad de que se repitan los eventos sísmicos poco después de un gran terremoto. La brecha irregular entre las ráfagas de eventos también hace más difícil predecir un tiempo promedio de recurrencia entre los grandes terremotos.
Los catálogos de los sismólogos para grandes terremotos en una región pueden incluir muy pocos terremotos en un tiempo demasiado corto como para capturar todo el patrón de escalera, lo que hace «difícil saber si los pocos eventos en un catálogo ocurrieron dentro de un cúmulo de terremotos o abarcaron tanto los cúmulos como los intervalos de inactividad», señalaron Chen y sus colegas.
«Por esta misma razón, necesitamos ser cautelosos cuando la evaluación de un evento está ‘atrasada’ sólo porque el tiempo medido del evento anterior ha pasado algún ‘tiempo medio de recurrencia’ basado en un catálogo incompleto», añadieron.
La Escalera del Diablo, a veces llamada función de Cantor, es un fractal demostrado por sistemas dinámicos no lineales, en los que un cambio en cualquier parte podría afectar el comportamiento de todo el sistema. En la naturaleza, el patrón se puede encontrar en las secuencias de sedimentación, los cambios en las tasas de elevación y erosión y las inversiones en el campo magnético de la Tierra, entre otros ejemplos.
El asesor del doctorado de Chen, Mian Liu, tuvo una inusual introducción a la Escalera del Diablo. «Tropecé con este tema hace unos años cuando leí acerca del estudio de dos investigadores de la UCLA sobre el patrón temporal de un notorio asesino en serie, Andrei Chikatilo, que mató al menos a 52 personas entre 1979 y 1990 en la antigua Unión Soviética», explicó. «El patrón temporal de sus asesinatos es una escalera del diablo. Los investigadores trataban de comprender cómo funcionaba la mente del criminal, cómo las neuronas se estimulan mutuamente en el cerebro. Estaba intrigado porque me di cuenta de que los terremotos funcionan de manera similar, que la ruptura de una falla podría estimular la actividad en otras fallas por transferencia de estrés».
«Conceptualmente, también sabemos que muchos grandes terremotos, que implican la ruptura de segmentos de falla múltiples y variables en cada ruptura, violan el supuesto básico del modelo de terremotos periódicos, que se basa en la acumulación y liberación repetida de energía en un plano de falla determinado», añadió Liu.
Los factores que controlan los eventos agrupados son complejos, y podrían implicar el estrés que estimula un terremoto, los cambios en las propiedades de fricción y la transferencia de estrés entre fallas o segmentos de fallas durante una ruptura, entre otros factores, dijo Gang Luo de la Universidad de Wuhan. Señaló que los intervalos parecen estar inversamente relacionados con la tasa de tensión tectónica de fondo de una región.
Información vía sciencedaily