Más de 30 sensores: así es el megaproyecto que busca anticiparse a terremotos y erupciones volcánicas

En 2014, los científicos chilenos pudieron identificar una “actividad anómala” en las placas tectónicas unos 15 días antes del terremoto de magnitud 7.6 que sacudió a la Región de Tarapacá. ¿Es posible que eso pueda ser un indicio para llegar a conocer más sobre estos movimientos telúricos y llegar a predecirlos algún día? Existe un proyecto que podría encaminar esta meta y poner a Chile a la vanguardia del estudio sismológico mundial.

Es por eso que investigadores estadounidenses liderados por la sismóloga Emily Brodsky, junto a científicos chilenos preparan un megaproyecto que busca ahondar en los procesos fundamentales que controlan la ocurrencia de sismos y erupción de volcanes en las zonas de subducción del país.

Chile tiene una amplia zona de subducción, donde se juntan las placas tectónicas de Nazca y Sudamericana. Los grandes terremotos, como el de 1960 o el de 2010, provienen de grandes liberaciones de energía en estas zonas de subducción.

Con esto, nuestro país se podría transformar en un laboratorio natural para la comprensión y estudio en profundidad de fallas tectónicas, volcanes y remociones en masa, de manera integrada y utilizando instrumentos de última generación.

Pero ¿qué interés podría tener Estados Unidos en invertir cientos de millones de dólares en un proyecto sobre la sismología y vulcanismo en Chile? Según detalla Jorge Crempien, investigador Cigiden y académico de la Pontificia Universidad Católica, el país norteamericano realiza estas inversiones para estudiar zonas de subducción que tenga una tasa de sismicidad alta, para así que ellos -y toda la comunidad científica- puedan saber más sobre sus propias zonas de subducción. “Ellos tienen dos zonas de subducción, y la que más les interesa es Cascadia, que está entre los Estados de Washington y Oregon. Entonces, este proyecto contempla instalar sensores tanto en Chile como en Cascadia”, comenta.

Un proyecto como este pretende entender cuáles son los factores que gatillan los terremotos y erupciones volcánicas en Chile y cuyo fin último, sería poder anticipar estos eventos. “Para esto, se pondrá una red sensores, que incluye el fondo marino y los volcanes en la alta Cordillera Andina”, explica el subdirector del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (Cigiden) y académico de Geología UCN, Gabriel González.

Según el experto, este ambicioso proyecto pretende instalar instrumentos “capaces detectar la ocurrencia de terremotos y erupciones volcánicas y poder anticipar su ocurrencia”, y sentar las bases para que nuestro país se convierta en un laboratorio vivo donde se estudien amenazas de origen natural. También el proyector pretende formar una comunidad interdisciplinaria para comprender integralmente una zona de subducción y de esta forma conocer cuáles son la probabilidades y límites en la predicción de geoamenazas.

En concreto, este proyecto tiene tres grandes líneas de proyecto: una para investigar terremotos, otra para actividad de volcanes y otra para procesos superficiales, tales como erosiones y deslizamiento de laderas.

“Anteriormente analizamos la brecha sísmica de Atacama con cinco sensores, pero este nuevo proyecto propone una gran instrumentación, con la incorporación de entre 30 a 50 sensores. Esto permitiría una mejor caracterización de los movimientos asociados a la sismicidad en el lugar donde se producen estos terremotos, que es justamente en el lecho marino”, complementa Marcos Moreno, investigador de amenazas por procesos de tierra de la Universidad Católica y de Cigiden.

¿Cómo funcionan estos sensores submarinos que se pretenden instalar en Chile? Una de las cosas que hacen estos instrumentos es medir deformaciones. Se usan aparatos similares en volcanes y sismos. “Es como una especie de globo que mide la deformación de estos sensores ante una actividad sísmica o volcánica”, ejemplifica Crempien.

En el caso de los sensores que se pondrán bajo el mar, cerca de donde se junta la placa de Nazca con la Sudamericana, se podrá ver cómo estos se van deformando con la actividad sísmica submarina. “El problema es que tenemos muchas incertezas de cuándo ocurre esto, de cómo se están acoplando las placas y para eso ayudaría mucho tener sensores submarinos”, manifiesta. Según agrega, estos sensores son mucho mejores que los de tierra porque están más cerca de las zonas de sutura, donde está la zona de contacto entre las placas tectónicas.

“La iniciativa está pensada para un plazo de diez años, sin embargo, contempla una primera fase de cuatro años para la formulación del proyecto y en la que se definirán sus alcances, localización de equipamiento, la generación de una red global de investigadores y la formación de capital humano avanzado”, señala Gabriel González al respecto.

En rigor, la implementación y ejecución de esta iniciativa será posible sólo a partir de la aprobación del Congreso de los Estados Unidos. En Chile, en tanto, las primeras rondas de conversaciones se han desarrollado al alero de una red nacional de investigadores denominada “AndesNet”, a cargo de proponer los sitios donde podrían instalarse los la red de instrumentos para medir. “La zona escogida es Chile Central y la cadena de volcanes situada al sur de Santiago”, asegura el científico.

A juicio del oceonógrafo Juan González, académico de la Universidad Andrés Bello e investigador Cigiden, la idea de estos encuentros también es formar una comunidad interdisciplinaria para comprender integralmente una zona de subducción y cuáles son la probabilidades y límites en la predicción de geoamenazas.

Se espera que este plan de instrumentalizar gran parte de Chile pueda entregar más datos sobre la actividad sísmica y volcánica de nuestro país. Sin embargo, ¿podrá este impulso tecnológico adelantar la investigación para finalmente predecir un terremoto y anticiparse a éste?

Ante esto, Crempien reconoce que la actividad sísmica todavía no se ha logrado detectar con anticipación. “Es algo que recién apareció en un artículo hace unas semanas, que podría ser un indicio, pero salió un contrargumento de inmediato diciendo que todavía hay muchas preguntas al respecto”, señala.

Según explica, una predicción consiste en tres principales aspectos: ubicar el lugar, tener una magnitud asociada al evento, y saber el cuándo va a suceder. Este último, la temporalidad, es el parámetro más difícil de predecir. “Para volcanes, en cambio, sí es más fácil predecir eventos. El volcán está en un lugar en particular y se puede determinar con unos días de anticipación qué magnitud se espera. Eso es algo que se puede hacer”, agrega.

En tanto, Moreno anticipa que si gracias a un estudio previo, se pudo ver que hubo una señal anómala 15 días antes del terremoto del 2014. Lo que se podría llamar como una “señal precursora”. “En el caso del terremoto de 2010 no tuvimos instrumentación para detectar actividad anómala en los días previos al evento. Con una mayor cantidad de instrumentación podríamos caracterizar mejor la etapa previa a los terremotos, y así tener un mejor entendimiento de estos procesos precursores”, agrega Moreno.

El experto, además detalla que al parecer antes de un terremoto ocurre una fase en que las placas se empiezan a desacoplar lentamente, hasta que ocurre un movimiento rápido y se desencadena el terremoto. Pero hay casos donde eso ocurre y gatilla un terremoto finalmente, como también ocurren ‘enjambres sísmicos’ antes de los terremotos. Moreno anticipa que el problema es que ese tipo de fenómenos, no siempre gatilla un movimiento más grande. “Hay que investigar más porque puede producir falsos positivos, y al tener mayor instrumentación nos va a permitir escalar este tipo de observaciones a terremotos más pequeños”.

La hipótesis sería que si un terremoto tiene una fase precursora, ¿será posible ver y estudiar ese tipo de fase en terremotos más pequeños, pero que son más frecuentes? Para eso se requiere mayor instrumentación y así entender los procesos asociados a los terremotos.