Una sucesión de misteriosos terremotos menores que se multiplican han retumbado en el sur de California desde 2016, con la mayoría de los 22.000 temblores demasiado pequeños para ser sentidos por los humanos. El origen de esta actividad ha desconcertado a los científicos durante años.
El agua subterránea que circula naturalmente fue la fuente de una sucesión de pequeños terremotos que retumbaron durante cuatro años debajo de la ciudad de Cahuilla, en el sur de California, según un nuevo estudio sismológico publicado en Science el 19 de junio.
Según los autores del informe, titulado «La arquitectura de fallas tridimensionales controla el dinamismo de los enjambres de terremotos», utilizaron métodos avanzados de vigilancia de terremotos, recurriendo a un algoritmo informático para reconocer los débiles estruendos, identificar su probable fuente y rastrear la forma en que enjambres como éste se propagan a través de complejas redes de fallas.
«Solíamos pensar en las fallas más en términos de dos dimensiones: como grietas gigantes que se extienden hacia la tierra… Lo que estamos aprendiendo es que realmente se necesita entender la falla en tres dimensiones para tener una idea clara de por qué ocurren los enjambres de terremotos», dijo Zachary Ross, profesor asistente de geofísica en el Instituto de Tecnología de California, quien dirigió el estudio, y fue citado por Science Daily.
Según el sismólogo, las señales sísmicas se registran constantemente en el sur de California, que es tectónicamente activo, y la base de datos de estos temblores fue utilizada por Ross y sus colegas de Caltech, el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), y la Universidad de Texas en Austin para entrenar a las computadoras a distinguir los movimientos del suelo de los terremotos diminutos.
A diferencia de las secuencias de temblores principales y secundarios de un gran terremoto, en el caso de los diminutos enjambres como el estudiado, no hay típicamente un solo temblor que se destaque.
Los millones de pequeños terremotos identificados por el algoritmo informático pueden ser usados, dice el estudio, para crear imágenes de alta resolución en 3D del área subterránea en una región particular.
El enjambre de Cahuilla
El enjambre de terremotos de Cahuilla en California es una serie de temblores menores que ocurrieron entre 2016 y 2019 cerca del Monte San Jacinto en el sur de California.
Intrigados por buscar la fuente de la actividad, el equipo de sismólogos utilizó los algoritmos de detección de terremotos antes mencionados con redes neuronales profundas para compilar un catálogo detallado de más de 22.000 eventos sísmicos en el área.
Los temblores variaron en magnitud de 0,7 a 4,4.
Una vez completado el trabajo, arrojó luz sobre una estrecha zona de falla de 50 metros de ancho con curvas empinadas cuando se ve de perfil. Fueron estas curvas, dice Ross, las que revelaron la razón de varios años de actividad sísmica en la región.
La principal explicación potencial de los enjambres fue la circulación de agua subterránea o un lento deslizamiento en una falla activa, conocido como arrastre de la falla, dice el estudio.
Los datos del enjambre de Cahuilla, que se cree que está «en declive», también proporcionaron una visión de la evolución de la zona de la falla identificada a lo largo del tiempo.
«Puedes ver que la secuencia [de los terremotos] se originó en una región que sólo tiene el orden de las decenas de metros de ancho», dijo Ross.
El sismólogo explicó que en el curso de cuatro años la región se extendió difusamente en un frente en expansión de epicentros de terremotos a un ritmo de unos 5 metros por día. Este proceso, afirma el informe, sugiere que el agua subterránea en circulación está desencadenando el enjambre.
Sin detectar los fluidos reales que se mueven bajo tierra, sin embargo los sismólogos especulan que una reserva de agua subterránea que antes no tenía acceso a la zona se encuentra debajo de la zona de la falla.
Una vez que ese sello se rompió, el agua subterránea comenzó a filtrarse en una de las fallas, desencadenando los temblores originales.
En cuanto a por qué el enjambre está disminuyendo su actividad, el informe dice que lo más probable es que el agua subterránea se topara con una barrera que no puede penetrar.
El estudio ha sido aclamado no sólo por mostrar cómo el aprendizaje automático puede ayudar a los geólogos a explorar los reinos subterráneos del planeta, sino también por dar confianza a los sismólogos para seguir aplicando la novedosa técnica de algoritmos informáticos en los estudios de los datos sísmicos acumulados en el sur de California.