El seísmo del año pasado en México que partió en dos una placa tectónica

El 7 de septiembre de 2017, un terremoto de magnitud 8,2 afectó al sur de México, provocando decenas de víctimas mortales y cientos de heridos. Aunque los terremotos son bastante habituales en la región, este intenso fenómeno no fue un temblor normal y corriente.

Esto se debe a que parte de la placa tectónica de unos 60 kilómetros de grosor responsable del terremoto se partió por completo, como ha revelado un nuevo estudio en Nature Geoscience. Este fenómeno tuvo lugar en cuestión de segundos y coincidió con una liberación de energía colosal.

«Si te la imaginas como una losa de cristal gigantesca, esta rotura dejó una grieta enorme», afirma el autor principal Diego Melgar, profesor adjunto de sismología en la Universidad de Oregón. «Todo indica que [la rotura] ha atravesado la anchura total de la placa».

Se han observado antes fenómenos de fragmentación tan colosales en varios lugares del mundo, y todos estos terremotos tienen un rasgo en común: nadie sabe cómo ocurren. La falta de información importa, ya que estos enigmáticos terremotos podrían suponer una amenaza para grandes poblaciones desde el litoral occidental de las Américas hasta las orillas orientales de Japón.

Por un lado, los seísmos profundos pueden inducir fuertes temblores a lo largo de un área amplia que pueden arrasar edificios de varias plantas. Por ejemplo, uno que tuvo lugar en la localidad chilena de Chillán en 1939 mató a unas 30.000 personas. Y cuando tienen lugar cerca de la costa, su potencial destructor puede multiplicarse.

«Lo que más me preocupa de este tipo de fenómenos son los tsunamis», afirma Melgar.

Los terremotos más esquivos del mundo

Las placas tectónicas están compuestas por la corteza del planeta y el manto superior, caliente pero sólido. Se desplazan constantemente a lo largo de la superficie terrestre, de forma lateral, chocando, arrugándose y formando montañas, o introduciéndose bajo otra placa en lo que se conoce como zona de subducción.

A lo largo de las diversas fronteras entre placas se producen terremotos cuando la fricción genera un estrés que, finalmente, se libera. Pero los seísmos también pueden tener lugar lejos de las fronteras entre placas, en la parte de la placa que está introduciéndose en la zona de subducción hacia el manto inferior.

«Si doblas una goma de borrar, puedes ver cómo se extiende la mitad superior, mientras que la parte inferior queda aplastada y comprimida», afirma Melgar. Esto mismo se aplica a las placas. Esta flexión puede activar fallas dentro de la placa y desencadenar los denominados terremotos intraplacas.

Los terremotos intraplacas tienen lugar constantemente en magnitudes bajas o moderadas, sobre todo en fallas de movimiento lateral o ascendente. De vez en cuando, se producen temblores potentes en las denominadas fallas normales, donde el movimiento de un bloque de roca sigue el impulso de la gravedad a medida que cae hacia abajo.

Melgar pone como ejemplo el terremoto de 1933 en Sanriku, Japón, de magnitud 8,5, uno de estos terremotos normales intraplacas. Otro sería el terremoto de magnitud 7,8 de Tarapaca, en el norte de Chile en 2005. A veces, como en el sur de México, la fisura puede atravesar directamente una placa. Se cree que ocurrió lo mismo bajo Irán en 2013 durante un temblor de magnitud 7,7.

Tengan o no este tipo de ruptura, estos potentes terremotos son misteriosísimos. Los estudios sísmicos empleados a menudo para visualizar los movimientos tectónicos no pueden penetrar a tal profundidad. La cartografía de placas oceánicas también es un sector en pañales y no existen muchos datos históricos en alta resolución en los que basarse. Esto significa que, actualmente, los geocientíficos están luchando por obtener formas de explicar mejor qué está ocurriendo.

El caos de la tectónica de placas

Las mediciones geofísicas y los modelos del nuevo estudio descubrieron que el seísmo de Tehuantepec, en México, fue aún más extraño que el resto. Las fallas normales solo pueden romperse en la parte de la placa que se está extendiendo dentro los segmentos a menos profundidad. Sin embargo, la rotura del seísmo de Tehuantepec se expandió a partes aún más profundas de la placa que deberían haberse comprimido.

Esto podría solucionarse. El estudio sugiere que la placa se desplaza hacia abajo por su propio peso, de forma que la gravedad genera una gran fuerza extensiva. Esto supera las fuerzas de compresión esperadas, permitiendo así que se produzcan fallas normales.

Lo más problemático es el alcance asombroso de la rotura, que se extendió a una profundidad de unos 75 kilómetros. Llegados a este punto, las temperaturas superan los 1.100°C, calor suficiente para permitir que la placa rocosa actúe más bien como un plástico esponjoso. Un seísmo como el de Tehauntepec requiere que la roca sea más fría y, por lo tanto, más dura, de forma que pueda romperse de manera más frágil.

Según el coautor Emmanuel García, experto en tectónica de la Universidad de Kioto, pueden producirse potentes terremotos de fallas normales en partes de las placas más o menos profundas. Sin embargo, esto solo se aplica a las placas tectónicas verdaderamente antiguas que tienen millones de años para enfriarse, lo que aumenta su tendencia a sufrir roturas frágiles.

En el terremoto de Tehauntepec estuvo implicada la placa de Cocos, que es relativamente reciente, con 25 millones de años, y está más caliente que otras placas tectónicas. Esto, según Melgar, hace que el temblor de 2017 que dividió la placa sea «inaudito».

«Ocurre algo gracioso con la placa de México», explica Eric Fielding, geofísico del JPL de la NASA y coautor de un estudio sobre el terremoto de Irán de 2013.

¿Cuál es la solución?

Parte de la solución, según el equipo de Melgar, podría implicar agua subterránea. A medida que la placa de Cocos se dirige a la zona de subducción bajo la placa norteamericana, se dobla y se agrieta. Esto crea fallas normales que absorben agua marina. A medida que la placa se introduce y atraviesa la zona de subducción hacia el manto inferior, se calienta y se deshidrata. Esta deshidratación genera debilidades mecánicas y provoca roturas frágiles. Se aplicó la misma teoría a los seísmos de Irán en 2013 y de Chile en 2005.

Stephen Hicks, sismólogo de la Universidad de Southampton que no participó en la nueva investigación, sugiere que el hecho de que la placa de Cocos sea más reciente y caliente podría haber creado una «tormenta perfecta» de fenómenos. El relativo calor de la placa podría implicar que el proceso de deshidratación se produjo más rápidamente, creando las condiciones para una rotura frágil y fallas que podrían deslizarse de forma violenta.

Melgar añade que, cuando la placa oceánica de Cocos se formó por primera vez en una feroz fosa mesooceánica, su patrón de enfriamiento creó pequeñas colinas y valles en su roca. Estas imperfecciones podrían haber formado zonas débiles que habrían generado el terremoto de Tehuantepec, siendo esta una historia de destrucción creada a lo largo de decenas de millones de años.

Sin embargo, señala que le parece curioso que la rotura frágil pueda tener lugar de forma tan espectacular a profundidades tan calientes. Sugiere que la placa podría estar extrañamente fría o compuesta por rocas extrañas, pero ambas ideas contradicen las condiciones esperadas por los científicos.

De todos modos, averiguar la causa original de los terremotos intraplacas normales es más que un mero esfuerzo intelectual. Estos temblores, ya sean profundos o superficiales, pueden ser lo bastante potentes como para modificar el lecho marino cercano de manera repentina, presionando grandes cantidades de agua y creando tsunamis.

El temblor de Tehauntepec tuvo lugar en el lado de la zona de subducción orientado hacia tierra, de forma que el lecho marino no estaba lo bastante deformado y no creó más que tsunami de tres metros. A modo de comparación, el seísmo de Sanriku de 1933 tuvo lugar en el lado oceánico de la zona de subducción y creó un devastador tsunami de 20 metros.

En lo que respecta a estros extraños terremotos destructores, «no sabemos realmente lo que ocurre, la verdad», afirma Hicks. Pero está claro que resolver este misterio podría salvar muchas vidas.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.