México: terremoto de 2017 quebró placa tectónica en dos

El 7 de septiembre de 2017, un terremoto de magnitud 8,2 golpeó el sur de México, mató decenas de personas y dejó miles de heridos. A pesar de que los terremotos son muy comunes en la región, este poderoso evento no fue un temblor común y corriente.

Esto se debe a que parte de la placa tectónica de aproximadamente 59 kilómetros de espesor responsable del terremoto se quebró por completo, según reveló un nuevo estudio en Nature Geoscience. Este evento tuvo lugar en cuestión de diez segundos y coincidió con una gigantesca descarga de energía.

“Si lo piensas como si fuera una enorme placa de vidrio, esta ruptura provocó una grieta grande y muy abierta”, explica el autor principal del estudio Diego Melgar, profesor asistente de sismología de terremotos en la Universidad de Oregon. “Todos los indicios señalan que se ha fracturado a lo largo de todo el ancho”.

Dichos eventos de fragmentación enormes se han observado anteriormente en varios lugares en todo el mundo, y todos estos terremotos épicos tienen algo en común: nadie realmente sabe cómo suceden. Esta brecha de información es importante porque grandes poblaciones desde la costa occidental de América hasta la costa oriental de Japón podrían estar amenazadas por estos enigmáticos terremotos.

En primer lugar, los terremotos profundos pueden inducir temblores fuertes en un área amplia que puede nivelar muchos edificios de múltiples pisos. Uno que tuvo lugar debajo de la ciudad chilena de Chillán en 1939, por ejemplo, mató, al menos, 30.000 personas. Y cuando ocurren cerca de una costa del océano, su potencial destructivo podría aumentar.

“Mi verdadera preocupación con respecto a este tipo de eventos es el tsunami”, menciona Melgar.

Los terremotos más impredecibles del mundo

Las placas tectónicas, también conocidas como placas litosféricas, están constituidas por la corteza del planeta y el manto superior caliente pero sólido. Se mueven constantemente alrededor de la superficie de la Tierra, ya sea pulverizando lado a lado, estrujándose entre sí y formando montañas o descendiendo debajo de otra placa, lo que se conoce como una zona de subducción.

Un terremoto ocurre a lo largo de estos diferentes límites de las placas cuando la fricción genera la presión que finalmente se libera. Pero estos fenómenos pueden suceder alejados de estos límites de las placas, en la parte de la placa que ha sido empujada mediante una zona de subducción hacia un manto inferior.

“Si doblas una goma de borrar, puedes ver la mitad superior que se extiende y se estira, mientras que la parte inferior se aplasta y se comprime”, señala Melgar. Lo mismo aplica para estas placas. Esta flexión puede activar fallas dentro de la placa y desencadenar lo que se conoce como terremotos intraplacas.

Los terremotos intraplacas suceden todo el tiempo en magnitudes bajas a moderadas, incluso en fallas que involucran movimiento lateral o presión hacia arriba de un bloque. Ocasionalmente, algunos muy enérgicos ocurren en lo que se denominan fallas normales, donde el movimiento de una parte de la roca sigue el principio de gravedad, ya que cae hacia abajo.

Para dar un buen ejemplo de uno de estos normales terremotos intraplacas, Melgar hace referencia al de Sanriku de 1933 en Japón, que tuvo una magnitud de 8,5. Otro sería el terremoto de Tarapaca de magnitud 7,8 en la región norte de Chile en 2005. A veces, como en el sur de México, la ruptura puede cortar y atravesar una placa. Se cree que ha ocurrido lo mismo debajo de Irán en 2013 durante un temblor de magnitud 7,7.

Independientemente de si presentan este tipo de dramática ruptura o no, estos poderosos terremotos son misteriosos por naturaleza. La prospección sísmica normalmente utilizada para visualizar movimientos tectónicos no puede penetrar hasta dichas profundidades. La representación gráfica de las placas oceánicas también está en sus primeras etapas, y no hay demasiados datos históricos de alta resolución para avanzar. Eso significa que los geocientíficos están actualmente descifrando diferentes maneras para explicar mejor lo que sucede.

El caos de las placas tectónicas

Los modelos y las mediciones geofísicas del nuevo estudio determinaron que el terremoto de Tehuantepec en México fue incluso más extraño que cualquier otro. Las fallas normales solo pueden romperse donde la placa se extiende dentro de los segmentos superficiales. Sin embargo, la ruptura del terremoto de Tehuantepec se expandió a incluso partes más profundas de la placa que deberían estar comprimidas.

Esto es potencialmente solucionable. El ensayo sugiere que la placa es empujada hacia abajo por su propio peso, por eso, esa gravedad crea una fuerza de mayor extensión. Esto supera las fuerzas de compresión esperadas, por lo tanto, permite que ocurra la falla normal.

Mucho más problemático es el asombroso alcance de la ruptura, que se extendió a una profundidad de aproximadamente 75 km. A este punto, las temperaturas superan los 1100 °C, lo suficientemente cálido como para permitir que la placa rocosa actúe más como un plástico blando. Un terremoto como el de Tehuantepec necesita que la roca esté más fría y, por lo tanto, más dura para que pueda romperse de manera más quebradiza.

Pueden ocurrir poderosos terremotos de fallas normales en partes profundas de las placas, indica el coautor del estudio Emmanuel Garcia, experto en placas tectónicas en la Universidad de Kyoto. Sin embargo, esto solo se aplica a placas tectónicas verdaderamente antiguas que han tenido varios millones de años para enfriarse, lo cual las hace más propensas a romperse de manera más quebradiza.

El terremoto de Tehuantepec involucró a la placa Cocos, que es relativamente nueva, ya que tiene 25 millones de años, y es algo más cálida que varias otras placas tectónicas. Eso, según Melgar, hace que el temblor que dividió a las placas en 2017  “no tenga precedentes”.

“Algo raro está sucediendo con la placa en México”, señala Eric Fielding, geofísico del Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA que fue coautor de un ensayo sobre el terremoto de Irán de 2013.

Precipitarse hacia la solución

Parte de la solución, según el equipo de Melgar, podría involucrar aguas profundas. A medida que la placa Cocos se dirige hacia la zona de subducción debajo de la placa de América del Norte, se flexiona y agrieta. Esto crea fallas normales, que toman agua de mar. Cuando la placa ingresa y atraviesa la zona de subducción en el manto inferior, se calienta y se deshidrata. Esta deshidratación crea una debilidad mecánica y puede causar una fractura quebradiza, creando pequeños terremotos o, quizás, uno grande. La misma teoría se aplicó a los terremotos de Chile de 2005 e Irán de 2013.

El hecho de que la placa Cocos tenga menor antigüedad y sea más cálida podría haber creado una “tormenta perfecta” de eventos, sugiere Stephen Hicks, sismólogo de la Universidad de Southampton quien no participó en la nueva investigación. El calor relativo de la placa hace suponer que el proceso de deshidratación fundamental tuvo lugar más rápidamente, y creó condiciones quebradizas y fallas antes, lo cual finalmente generó su ruptura de manera violenta.

Melgar agrega que cuando la placa oceánica Cocos se formó por primera vez en una abrasadora fosa en la mitad del océano, su patrón de enfriamiento creó pequeñas colinas y valles en su roca. Estas imperfecciones podrían haber formado zonas de debilidades que podrían haber generado el terremoto de Tehuantepec, y la transformarían en una historia de destrucción de cientos de millones de años.

Sin embargo, indica, aún parece curioso que la fractura quebradiza pudiera ocurrir de manera tan espectacular a profundidades terriblemente cálidas. La placa podría estar curiosamente fría o constituida por algunas rocas extrañas, sugiere, pero ambas ideas se contraponen a cómo esperan los científicos que sean las condiciones allí abajo.

De cualquier modo, descubrir el origen de los terremotos normales intraplacas es más que solo un esfuerzo intelectual. Independientemente de que sean superficiales o profundos, estos temblores pueden ser lo suficientemente poderosos como para cambiar de manera repentina cualquier lecho marino cercano, empujando grandes cantidades de agua y generando tsunamis.

El temblor de Tehuantepec ocurrió del lado de la tierra de la zona de subducción, por eso, el lecho marino no se deformó lo suficiente para crear más que un tsunami de 3 m. En cambio, el terremoto de Sanriku de 1933 tuvo lugar del lado del océano de la zona de subducción y generó un tsunami devastador de 20 m.

Cuando hablamos de estos extraños terremotos destructivos, “sinceramente, no sabemos con certeza qué sucede”, menciona Hicks. Pero queda claro que resolver este misterio titánico podría ser algún día un hecho salvador.