Hace un par de meses se dio a conocer la razón por la que el terremoto de Japón de 2011 se intensificó tanto: debido a una delgada capa de arcilla en el subsuelo. Esta información se obtuvo gracias a la perforación más profunda que se haya hecho hasta la fecha.

En promedio y a nivel global, se producen unos 55 terremotos al día, lo que suma un total de unos 20 mil al año, uno de los cuales alcanzará una magnitud de 8.0 o superior y otros 15 alcanzan la magnitud 7.0 en la escala de Richter, que mide los terremotos por la energía que liberan.

Como se sabe bien en zonas sísmicas, esos grandes terremotos causan muertes, daños a la infraestructura, perturbaciones económicas y pueden causar traumas psicológicos duraderos a las personas afectadas, pero hasta ahora aún no es posible predecirlos.

Sin embargo, cada vez son más eficientes las tecnologías que permiten conocer los aspectos del subsuelo terrestre que pueden ayudar a evaluar mejor los riesgos para las poblaciones ante la eventual ocurrencia de un terremoto, e incluso se avanza en la difícil tarea de analizar el suelo marino donde se generan la mayoría de estos movimientos.

Terremotos simulados

De acuerdo con Kathrin Smetana, profesora-investigadora del Stevens Institute of Technology, para conocer la composición del subsuelo se usa una técnica de "imágenes sísmicas" y posteriormente, se simulan la propagación de las ondas sísmicas causadas por terremotos sintéticos en una computadora.

"Los datos de la simulación por computadora se comparan con los datos reales obtenidos de los terremotos”, explica Smetana. “Esto permite determinar el aspecto del subsuelo y el efecto que un terremoto tiene en su composición, lo que, en última instancia, ayuda a determinar el riesgo de un terremoto en un lugar determinado”.

Esta técnica es clave para el desarrollo de herramientas de monitoreo y predicción, pero requiere ejecutar miles de simulaciones que utilizan millones de parámetros de entrada, lo que requiere mucho tiempo y recursos.

“Con las técnicas existentes, una sola simulación puede durar varias horas en un potente clúster informático”, afirma Smetana. “Ejecutar tantas simulaciones necesarias para la monitorización puede resultar prohibitivamente costoso”.

Smetana en colaboración con sismólogos computacionales de las universidad neerlandesas de Utrecht y Twente lograron construir un modelo reducido que permite simular las ondas sísmicas causadas por un terremoto mucho más rápido que con los métodos existentes.

“Básicamente, redujimos el tamaño del sistema que se necesita resolver unas 1000 veces”, afirma Smetana.

Aunque el modelo del equipo no puede predecir cuándo pueden ocurrir terremotos, podría utilizarse para evaluar el riesgo de que ocurran y, por lo tanto, tomar medidas preventivas, explica Smetana. El problema, es que la información para hacer esas simulaciones puede ser aún más cara medidas 

Récord en perforaciones

La razón por la que se intensificó el terremoto de Japón de 2011 hasta el punto que produjo un tsunami que se cobró decenas de miles de vidas y diezmó comunidades costeras, además de la central nuclear de Fukushima Daiichi fue una capa delgada, blanda y resbaladiza de lodo rico en arcilla incrustada en la roca bajo el lecho marino.

Este descubrimiento fue realizado por un equipo internacional de investigadores, quienes, a bordo del buque científico con equipamiento de perforación más avanzado del mundo, el Chikyu, navegaron hacia la fosa de Japón a finales de 2024 para investigar la causa de la ruptura de la falla de Tohoku-oki y el desencadenamiento del terremoto.

Los investigadores perforaron hasta 7 mil 906 metros bajo la superficie del mar, estableciendo un récord mundial Guinness por la perforación oceánica científica más profunda jamás realizada.

De acuerdo con sus análisis de las muestras de núcleos terrestres recuperadas dentro y alrededor de la zona de falla, publicados el 18 de diciembre en la revista Science, la capa de arcilla donde se produjo la ruptura de la falla tiene apenas unos pocos metros de espesor.

Ayuda inesperada desde el fondo marino

"Si redecir terremotos representa un gran desafío en tierra, en los océanos, que cubren alrededor del 70% de la superficie del planeta, es prácticamente imposible", señala Marc-André Gutscher, de la Universidad de Bretaña Occidental, pero añade que "la vasta red de cables submarinos que cruzan los mares del mundo pronto podría cambiar esta situación".

El experto en geofísica marina esta haciendo referencia al proyecto Focus (por el inglés para Uso de cables de fibra óptica en el fondo marino), pues se ha demostrado que con los cables ya existentes se pueden detectar pequeños movimientos en el fondo marino causados por fallas tectónicas.

"Nuestro objetivo es mejorar la comprensión de la actividad de las fallas y, por lo tanto, de los posibles terremotos", señala Gutscher en un comentario publicado en The Conversation. 

Así, además de transmitir datos a todo el planeta, los cables de fibra óptica también pueden monitorizar los movimientos tectónicos que causan terremotos y tsunamis. Sin embargo, todavía falta para poder saber si esta aproximación dará buenos resultados.

La principal zona de estudio del proyecto fue una falla tectónica recientemente cartografiada en el fondo marino mediterráneo, a unos 30 km de Catania, Sicilia. Ubicada a los pies del Monte Etna, el volcán más alto y activo de Europa, la falla es un tipo de falla vertical en la corteza terrestre especialmente propensa a causar terremotos.