La falla de San Andrés, que se extiende a lo largo de la costa oeste de Norteamérica y cruza densos centros de población como Los Ángeles, California, es una de las fallas más estudiadas de Norteamérica debido a su significativo riesgo de peligro. Basándose en su intervalo de recurrencia de aproximadamente 150 años para los terremotos de magnitud 7,5 y en el hecho de que han pasado más de 300 años desde que ocurrió, la falla de San Andrés del sur ha sido llamada desde hace mucho tiempo «atrasada» para un terremoto de este tipo. Durante décadas, los geólogos se han preguntado por qué ha pasado tanto tiempo desde que se produjo una ruptura importante. Ahora, algunos geofísicos piensan que la «sequía de los terremotos» podría explicarse parcialmente por los lagos, o por la falta de ellos.
Hoy, en la Reunión Anual 2020 de la Sociedad Geológica de América, el estudiante de doctorado Ryley Hill presentará un nuevo trabajo utilizando modelos geofísicos para cuantificar cómo la presencia de un gran lago sobre la falla podría haber afectado el momento de la ruptura en el sur de San Andrés en el pasado. Hace cientos de años, un lago gigante, el lago Cahuilla, en el sur de California y el norte de México, cubría franjas de los valles de Mexicali, Imperial y Coachella, a través de las cuales cortaba el sur de San Andrés. El lago sirvió como punto clave para múltiples poblaciones de nativos americanos en la zona, como lo demuestran los restos arqueológicos de trampas para peces y campamentos. Se ha ido secando lentamente desde su más reciente marca de agua alta (entre 1000 y 1500 CE). Si el lago sobre el San Andrés se ha secado y se ha eliminado el peso de su agua, ¿podría eso ayudar a explicar por qué la falla del San Andrés está en una sequía sísmica?
Crédito: Rebecca Dzombak
Algunos investigadores ya han encontrado una correlación entre los altos niveles de agua en el lago Cahuilla y las rupturas de la falla estudiando un registro de 1.000 años de terremotos, escrito en capas interrumpidas de suelos que están expuestos en trincheras profundamente excavadas en el valle de Coachella. La investigación de Hill se basa en un conjunto de modelos existentes, pero se amplía para incorporar este registro único de 1.000 años y se centra en mejorar un factor clave: la complejidad de las presiones del agua en las rocas bajo el lago.
Hill está explorando los efectos de un lago en el tiempo de ruptura de una falla, conocido como carga del lago. La carga del lago en una falla es el efecto acumulativo de dos fuerzas: el peso del agua del lago y la forma en que el agua se arrastra, o se difunde, en el suelo bajo el lago. El peso del agua del lago que presiona sobre el suelo aumenta la tensión ejercida sobre las rocas que están debajo de él, debilitándolas, incluyendo cualquier falla que esté presente. Cuanto más profundo es el lago, más estrés sufren esas rocas, y es más probable que la falla resbale.
Lo que es más complicado es cómo la presión del agua en los espacios vacíos de los suelos y el lecho de roca (agua de poros) cambia tanto en el tiempo como en el espacio. «No es que [el agua] lubrique la falla», explica Hill. Se trata más bien de una fuerza que equilibra a otra, haciendo más fácil o más difícil que la falla ceda. «Imagina tus manos juntas, presionando. Si intentas deslizarlas una al lado de la otra, no querrán resbalar fácilmente. Pero si imaginas agua entre ellas, hay una presión que empuja [tus manos] hacia afuera, eso básicamente reduce el estrés [en tus manos], y se deslizan muy fácilmente.» Juntas, estas dos fuerzas crean una cantidad general de estrés en la falla. Una vez que ese estrés se acumula hasta un umbral crítico, la falla se rompe, y Los Ángeles experimenta «el Grande».
Mientras que el trabajo de modelación anterior se centraba en un estado totalmente drenado, con toda el agua del lago difundiéndose directamente hacia abajo (y en un solo momento), el modelo de Hill es más complejo, incorporando diferentes niveles de presión del agua de poro en los sedimentos y rocas debajo del lago y permitiendo que las presiones de los poros se vean directamente afectadas por las tensiones de la masa de agua. Eso, a su vez, afecta al comportamiento general de la falla.
Mientras el trabajo está en curso, Hill dice que han encontrado dos respuestas clave. Cuando el agua del lago está en su punto más alto, aumenta el estrés lo suficiente para empujar la línea de tiempo de la falla hasta ese punto crítico de estrés un poco más del 25% antes. «El lago podría modular esta tasa [de deslizamiento de la falla] sólo un poco», dice Hill. «Eso es lo que creemos que puede inclinar la balanza para causar el fallo».
El efecto general del secado del lago Cahuilla hace más difícil que una falla se rompa en su modelo, apuntando a su potencial relevancia para la reciente quietud de la falla. Pero, subraya Hill, esta influencia palidece en comparación con las fuerzas tectónicas a escala continental. «A medida que la presión de los poros disminuye, técnicamente, el lecho de roca se hace más fuerte», dice. «Pero lo fuerte que se está haciendo es relevante para las tasas de deslizamiento tectónico. Son mucho, mucho más fuertes.»
por la Sociedad Geológica de América