La importancia del misterioso e inesperado terremoto de la Antártida que provocó un tsunami global de 2021

A la comunidad científica global le pilló por sorpresa y, durante un tiempo, sin posibilidad de encontrar una explicación convincente: el año pasado, una misteriosa serie de temblores emanó de las deshabitadas Islas Sándwich del Sur provocando un tsunami global y un sinfín de preguntas.

Primero, se produjo un terremoto de magnitud 7,5 bajo las islas, un territorio británico de ultramar situado en las gélidas aguas del sur del Océano Atlántico. Tres minutos después, un temblor de magnitud 8,1 volvió a sacudir la región.

Los seísmos, que tuvieron lugar el 12 de agosto de 2021, no eran inusuales por sí mismos, ya que las islas se asientan sobre un combativo punto de encuentro de placas tectónicas. Lo extraño es que fueron seguidos por un tsunami lo suficientemente potente como para que llegase a muchas costas lejanas a lo largo de los océanos Atlántico, Pacífico e Índico. Aunque el oleaje no fue destructivo, fue el primero que se registraba en tres océanos distintos desde el catastrófico tsunami de 2004.

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Aunque se sabe que ciertos tipos de terremotos provocan tsunamis, las estimaciones iniciales de profundidad de estos seísmos sugerían que los de las islas Sándwich del Sur eran demasiado profundos para flexionar suficientemente el fondo marino y empujar un gran volumen de agua hacia adelante. "Era un gran misterio y un gran reto para la comunidad sismológica", dice Zhe Jia, estudiante de posgrado de geofísica en el Instituto Tecnológico de California en Estados Unidos.

Ahora, tras haber pasado meses desentrañando esta enigmática secuencia de terremotos, Jia y sus colegas creen haber descubierto lo que ocurrió. En un estudio publicado este mes en la revista Geophysical Research Letters, el equipo llega a la conclusión de que ese día se produjeron cinco grandes rupturas, provenientes de un único y potente terremoto, y que estas tuvieron lugar con pocos minutos de diferencia. Una de estas rupturas, hasta entonces oculta en las ruidosas señales sísmicas, fue lo suficientemente potente y superficial como para desencadenar el tsunami en varios océanos.

Al descifrar este extraño evento sísmico, los geocientíficos pueden desarrollar una mejor comprensión de cómo los terremotos generan tsunamis. "Nos basamos en gran medida en las estimaciones sísmicas iniciales para hacer una conjetura sobre si un terremoto desencadenó un tsunami", dice Judith Hubbard, geóloga estructural del Observatorio de la Tierra de Singapur que no participó en el estudio.

"Creo que el suceso nos dice más bien que nuestros sistemas de detección de tsunamis podrían no ser lo suficientemente buenos".

La extraña serie de terremotos también ha hecho que los investigadores se pregunten si alguna vez llegaremos a comprender del todo las múltiples complejidades de nuestro planeta. "A medida que pasa el tiempo y vemos más terremotos, tienden a ser más extraños y complicados", dice Stephen Hicks, sismólogo del Imperial College de Londres (Reino Unido) que no participó en el estudio.

Sorpresa ante las placas descendentes

En las profundidades de las aisladas islas Sándwich del Sur, la placa tectónica sudamericana se hunde bajo la placa Sándwich del Sur a una modesta velocidad de 5 cm al año. La desigual fricción entre estas dos placas hace que la tensión se acumule con el tiempo. A veces esa tensión se libera en forma de terremotos, incluidos los que pueden generar tsunamis.

Estas grandes olas costeras suelen producirse cuando algo desplaza mucha agua. En este caso, "lo que desencadena un tsunami es la deformación del fondo marino", dice Hubbard. Pero para que un terremoto produzca un tsunami como éste tiene que ser lo bastante superficial​​.

El terremoto de magnitud 7,5 del 12 de agosto de 2021 se produjo a una profundidad de 46 kilómetros, por lo que "era muy poco probable que generara el tsunami de propagación global que observamos mucho después", afirma Jia. El evento de magnitud 8,1 que se produjo justo después fue un evento ligeramente más sospechoso, con una profundidad menor de 22,5 kilómetros.

Pero las señales sísmicas de esta secuencia de terremotos fueron muy confusas. Los dos seísmos se produjeron uno cerca del otro en una sucesión muy rápida. Los datos son un poco como una grabación de una persona hablando cuando otra persona empieza a gritar por encima de ellos, creando un montón de ruido indescifrable. Los sistemas automatizados se esforzaron por producir valores coherentes para la magnitud, la ubicación y la profundidad del segundo temblor.

"Pensamos que nos faltaba algo", dice Jia.

Un sándwich de terremotos

A lo largo de los meses siguientes, Jia y su equipo desentrañaron la desordenada red de ondas sísmicas de aquel día, eliminando las interferencias y localizando las rupturas individuales dentro del caos. Finalmente, descubrieron que no hubo dos rupturas importantes en este evento, sino cinco, todas ellas en un lapso de 260 segundos (4 minutos y 20 segundos).

"En rigor, se trata de un solo terremoto", dice Hicks. Fue complicado y poderoso. "Rompió la gran proporción de esta zona de subducción".

Los dos primeros terremotos, ambos de magnitud 7,2, duraron sólo 23 y 19 segundos, respectivamente. Estas dos rupturas, al combinarse, produjeron lo que antes se creía que era un único evento de magnitud 7,5. Los dos últimos terremotos, de magnitud 7,6 y 7,7 respectivamente, también fueron temblores de corta duración.

Sin embargo, la tercera ruptura en la roca, intercalada entre las otras cuatro como un sándwich, fue diferente. Registrada como un evento de magnitud 8,2, fue extremadamente poderosa y liberó la mayor parte de la energía de este terremoto dividido en cinco partes. También fue lento, ya que tardó 180 segundos en producirse. Por eso, en parte, permaneció oculto durante tanto tiempo: el equipo no estaba usando el tipo adecuado de análisis sísmico.

Las formas de las ondas sísmicas de los terremotos más lentos son diferentes de las que se obtienen normalmente con las rupturas repentinas. Cuando Jia cambió los filtros de los datos registrados por una red mundial de sismógrafos para buscar rupturas mucho más lentas, el evento, de repente, fue llamativo.

Además de ser más potente y duradero, este terremoto fue bastante superficial, con una profundidad de 13,6 kilómetros, perfectamente capaz de crear un tsunami global.

Rarezas capaces de sacudir al mundo  

Los terremotos rara vez son tan sencillos como parecen en un principio. A veces, como en el caso del terremoto de Kaikōura de 2016 en Nueva Zelanda, esa complejidad fue evidente. Como si se tratara de una de esas cómicas máquinas que precisan de una serie de complejas actividades para realizar una tarea sencilla (apodada máquinas de Rube Goldberg), el terremoto presentaba una ruptura que saltaba entre una docena de fallas diferentes. 

"En ese caso, se trata de una ruptura superficial", dice Kasey Aderhold, sismólogo de las Instituciones de Investigación Sismológica Incorporadas que no participó en el nuevo estudio. "Se rompen todas estas fallas diferentes, y están justo encima. Podemos caminar sobre ellas y observarlas".

No es el caso del extraño terremoto de las Islas Sándwich del Sur de 2021. "Es profundo, está bajo el océano, está en un lugar bastante remoto. No se puede tocar ni caminar sobre él", dice Aderhold. No hay ninguna estación de control geofísico en estas islas, ni sismómetros en el fondo del océano que escuchen el crujido de la zona de subducción.

Los investigadores sólo pudieron desentrañar el funcionamiento geológico gracias a la Red Sismográfica Mundial, una red de acceso abierto que abarca todo el planeta y que cuenta con 152 sismómetros operados conjuntamente por el Servicio Geológico de Estados Unidos y la Fundación Nacional de Ciencias. "Es realmente importante", afirma Jia. Sin sus nodos, que registran los estruendos sísmicos procedentes de terremotos remotos, sería imposible descifrar sucesos extraños como éste.

Como ocurre con la mayoría de los terremotos complejos, quedan algunos misterios. Lo más probable es que la ruptura de magnitud 8,2 haya desencadenado el tsunami, pero los detalles aún no están claros.

"Muchos tsunamis tienen que ver con deslizamientos submarinos de tierra, que pueden ser provocados por terremotos", dice Robert Larter, geofísico marino del British Antarctic Survey. "Personalmente me pregunto si ese es el caso aquí". La única forma de comprobarlo sería examinar el fondo marino (tal vez con un barco equipado con un sonar o con sumergibles robóticos) y comparar su aspecto con mapas batimétricos más antiguos.

Los geólogos también se preguntan si la zona de subducción bajo las islas Sándwich del Sur podría seguir desatando fuertes terremotos. La ruptura del año pasado fue expansiva y potente. "¿Significa esto que probablemente no se producirá una ruptura tan grande hasta dentro de, qué, 500, 1000 años?" se pregunta Hicks. La falta de instrumentación en la región hace que esta "sea una pregunta realmente difícil de responder".

La buena noticia es que el descubrimiento de este quíntuple terremoto reforzará la capacidad de los científicos para identificar eventos similares en el futuro. "Esto ofrece la oportunidad de detectar este tipo de eventos de ruptura lenta a partir de los datos sísmicos, y con ello podríamos activar las alertas con mayor rapidez y precisión", dice Hubbard.

La mala noticia es que ésta no será la última vez que un terremoto engañe a los científicos. Como dice Larter: "El mundo natural está lleno de sorpresas".