Sismicidad de alto impacto

Fue en abril de 2014 cuando el sismólogo mexicano Diego Melgar comenzó a estudiar sismos chilenos. El primero que captó su atención fue el terremoto de Illapel de magnitud 8.3 ocurrido en 2015, cuya información obtuvo desde las bases de datos del Centro Sismológico Nacional (CSN) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. 

“Desde ese momento he utilizado la información del CSN al menos dos veces por año para estudiar la fuente sísmica, movimientos fuertes, sistemas de alerta temprana y realizar modelado de tsunamis”, relata el académico del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oregon, Estados Unidos.

Como él, cada vez son más las usuarias y usuarios que consultan la web www.sismologia.cl, en que el CSN registra cada sismo ocurrido en el país, y en el que –desde principios de 2022– es posible encontrar información complementaria, como bases de datos y visualizaciones. 

“La información técnica del CSN es esencial para la investigación y una muy buena oportunidad para avanzar en el conocimiento de terremotos en Chile”, señala Sergio Ruiz, académico del Departamento de Geofísica de la FCFM. Su información “ha ayudado mucho, no solo a los investigadores y consultores especializados, sino que a Chile, pues el resto del mundo ha podido estudiar nuestra sismicidad”, agrega Gonzalo Montalva, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción.

El director del CSN, Sergio Barrientos, precisa que, aunque dar acceso público a datos técnicos sobre sismos no es parte de los acuerdos suscritos al momento de conformar el organismo técnico con la Oficina Nacional de Emergencia (Onemi) del Ministerio del Interior y Seguridad Pública, y el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada (SHOA) —en diciembre de 2012—, el CSN ha dedicado un esfuerzo especial para entregar más información.

En concreto, se trata de recursos como la publicación en tiempo real de registros de la Red Sismológica Nacional en la web del consorcio IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology) (http://fdsn.adc1.iris.edu/networks/detail/C/) y la nueva sección Sismicidad en la web www.sismologia.cl lanzada a principios de 2022, con el fin de facilitar el acceso a registros diarios sobre tensores de momento (mecanismos focales), eventos significativos, registros satelitales para la determinación de posición (GNSS) y mapas de movimiento fuerte (shakemaps).

El jefe de operaciones del CSN, Sebastián Riquelme, indica que dar a conocer información sobre tensores de momento es importante porque explican el tipo de ruptura de los terremotos y permiten “estimar el tamaño y la magnitud de momento o de trabajo de un terremoto, a través del método de la fase W, que es una onda escondida en el sismograma con un periodo de entre 200 y 1000 segundos”.

Mientras en 2013 se enviaban reportes al SHOA y a la Onemi a medida que las estaciones de la Red Sismológica Nacional (RSN) iban emitiendo datos, hoy es posible obtener un informe completo en un tiempo de entre cinco y seis minutos.

Si se toma en cuenta que el mecanismo focal o tensor de momento de un sismo puede determinar su potencial para generar un tsunami, la rapidez con que se dé a conocer este dato resulta fundamental, sostiene Riquelme, ya que “según los protocolos del SHOA, un evento de magnitud 7.5 es suficiente como para que la Onemi recomiende hacer una evacuación”.

Más allá de la emergencia

Además de contribuir a salvar vidas y a la investigación sismológica, los datos sobre sismicidad también impactan en el quehacer de disciplinas como la ingeniería geodésica, la topografía, la ingeniería civil y la meteorología, a través de aplicaciones como catastros e investigaciones sobre acoplamiento sísmico (peligro sísmico), desarrollo de normas para diseñar edificios o modelamiento de flujos de lluvia en zonas donde se extrae agua en grandes cantidades.

El jefe de Geodesia del CSN, Juan Carlos Báez, aclara que los sistemas satelitales globales de navegación (GNSS, por sus siglas en inglés) permiten determinar la ubicación de un sitio antes y después de su desplazamiento como consecuencia de un sismo. La diferencia entre la ubicación inicial y final denominada ‘determinación reiterada de la posición’, no solo permite caracterizar eventos sísmicos, sino también estimar el grado de variación en la superficie y correlacionar este dato con el de la gravedad, afirma Báez. “Un caso bien particular de superficie que se hunde está en la falla de San Ramón hacia el poniente por efecto de la extracción del agua. Eso se ve claramente con este tipo de datos”, asegura.

Felipe Leyton, director de Innovación y Transferencia Tecnológica del CSN, agrega que mientras el desplazamiento es un indicador de la magnitud de un terremoto, la velocidad y la aceleración están directamente relacionadas con el daño ocasionado y se obtienen gracias a registros de aceleración y mapas de movimiento fuerte (shakemaps), también disponibles en www.sismologia.cl. 

Los registros de aceleración, precisa Leyton, contienen registros generados por instrumentos denominados acelerómetros o acelerógrafos y están orientados a movimientos fuertes. Los mapas de movimiento fuerte, por su parte, muestran de una manera rápida cuál es el impacto de los terremotos en la población. “Se trata de recursos que nos permiten representar cómo se mueve el suelo de manera real y fidedigna y es por eso que resultan tan útiles cuando se establecen normas de diseño de estructuras para edificios”, señala.

Datos de todo el país

Para obtener los datos publicados en la web de sismología se utilizan 254 estaciones de monitoreo, de las que 148 transmiten en tiempo real. Su información es procesada con aplicaciones computacionales desarrolladas en las áreas de Operaciones, Geodesia e Innovación y Transferencia Tecnológica del CSN, como PGD (Peak Ground Displacement) MW, Offset Peaker, Collector, con herramientas y lenguajes de programación como Python y Erlang.

Al publicar los registros obtenidos se procura cumplir con estándares internacionales y usar un lenguaje comprensible para el público experto y no experto. “No es menor el esfuerzo de divulgar información en formatos universales y poner a disposición de nuestras y nuestros usuarios una interfaz web donde puedan hacer búsquedas y encontrar los datos que les interesen”, recalca Leyton.

Juan Carlos Báez subraya que es un gran esfuerzo si se considera que el CSN cuenta con un grupo de trabajo de tres personas para hacer desarrollo de aplicaciones y 15 para mantener operativas las estaciones de la Red Sismológica Nacional ubicadas entre Arica y Magallanes, el territorio Antártico e las islas Rapa Nui, Robinson Crusoe, San Juan Bautista, San Félix y Mocha.

Con todo, entre los planes del CSN está sumar nuevos tipos de datos de sismicidad, entre ellos, informes de fallas finitas, campo cercano, geodesia y aceleración, a los cuales se suman un atlas de shakemaps y un sistema de alertas tempranas. 

Respecto a los dos últimos, Felipe Leyton y Sebastián Riquelme mencionan la importancia de reducir la incertidumbre de la población. “Estamos trabajando en un atlas de shakemaps para entregar información sobre eventos declarados como sensibles por la Onemi”, adelanta el director de Innovación y Transferencia Tecnológica del CSN, quien puntualiza que el objetivo es que a los 20 minutos de ocurrido un evento “las personas puedan ver en los mapas si determinado evento fue profundo o no, dónde ocurrió, qué zona fue afectada para disminuir su nivel de ansiedad”.

En la misma línea, Sebastián Riquelme destaca el proyecto Regional Automated Final Fault Inversion of Seismic and Geodetic Data and Real Time Tsunami Modeling: Towards 10-minute solutions, financiado por el Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt) para desarrollar un sistema de alerta temprana de sismos. 

La aplicación, cuyo código fue exportado recientemente al servicio geológico estadounidense, tiene como objetivo detectar las primeras ondas (P) de los sismos, estimar magnitud y localización del evento y, en caso de que se trate de un terremoto, enviar un aviso a la comunidad antes de la llegada de ondas secundarias (S) potencialmente más destructivas a zonas pobladas.

“Chile es un país sísmico desde tiempos inmemoriales y lo seguirá siendo en el futuro”, recalca el director del CSN, Sergio Barrientos. “Esto quiere decir que, además de entregar la mayor cantidad de información a las autoridades para minimizar los efectos de las amenazas sísmicas, es necesario que como institución seamos capaces de acercar este conocimiento a la comunidad y, especialmente, a las y los tomadores de decisiones. Solo así se podrá planificar los posibles escenarios a los que, como comunidad, podríamos estar expuestos”.