Recientemente, el 7 octubre, la prestigiosa revista científica Nature publicó el artículo en el que investigadores del Programa Riesgo Sísmico (PRS) proponen una innovadora y más realista metodología para evaluar la amenaza de tsunami local debido a un terremoto, utilizando como herramienta de análisis la matemática de las probabilidades. El resultado es fácil de implementar y posible de combinar con otro tipo de fuentes potenciales generadoras de tsunamis. Un aporte para la producción de mapas de amenazas de tsunamis, que se pueden replicar en cualquier región del mundo. Para ver publicación: https://www.nature.com/articles/s41598-022-21336-8

La amenaza de tsunami ha sido objeto de estudio en numerosas investigaciones. El artículo publicado por Nature revisa diversas metodologías utilizadas y señala que “en general, las amenazas de tsunami dependen del carácter probabilístico de las diferentes fuentes de tsunami, tales como, terremotos, deslizamientos, volcanes, impacto de asteroides, entre otros”. 

Mauricio Fuentes y Sebastián Riquelme, investigadores PRS

El estudio, desarrollado por Mauricio Fuentes y Sebastián Riquelme, investigadores del PRS de la Universidad de Chile, consideró la revisión de la Evaluación Probabilística de Amenaza de Tsunami (PTHA) para fuentes sísmicas, incluyendo diferentes métodos para cuantificar incertidumbres. En la publicación se indica que “es bien sabido que la mayoría de los tsunamis han sido generados por grandes terremotos en zonas de subducción. Alrededor del 70% (1942 de 2767) de todos los tsunamis identificados están relacionados con fuentes sísmicas”. Es por esto que se vuelve crucial desarrollar una herramienta que permita generar fuentes sísmicas realistas, que recoja el estado del arte de la investigación en sismología, para poder recrear en un marco probabilista físicamente aceptable, las posibles formas en que un tsunami podría generarse e impactar en una determinada localidad.

Ejemplo de una fuente sísmica estocástica y cinemática

La propuesta de metodología se validó con un caso de estudio que fue la trinchera Kuril-Kamchatka (en el Pacífico Noroccidental, al este de las islas Kuriles, la isla japonesa de Hokkaido y la península rusa de Kamchatka).

Uno de los autores de la publicación científica, el investigador del PRS Mauricio Fuentes, comenta que “fue interesante utilizar la zona de Kuril-Kamchatka porque es un caso poco estudiado. Suelen ocuparse otras regiones de Chile, Japón o Estados Unidos”. Añade que, en cualquier caso, las simulaciones realizadas con esta nueva metodología se pueden aplicar a cualquier zona del planeta.

En la trinchera Kuril-Kamchatka, se identificaron cuatro segmentos como áreas potenciales donde pueden ocurrir grandes terremotos.

El resultado de esta investigación es un nuevo modelo de fuente sísmica estocástica, o sea, que recoge el carácter aleatorio del proceso de liberación de energía sísmica del terremoto, cuyo enfoque se emplea para evaluar la amenaza de tsunami. Este modelo de fuente sísmica se puede utilizar en otros campos, como en la evaluación de la amenaza y riesgo sísmico o para crear sismogramas sintéticos en la estrategia de simulación del movimiento fuerte del suelo para representar y caracterizar un escenario posible de peligro sísmico.

Mauricio Fuentes señala que “los resultados de esta investigación plantean un cambio importante en la manera en que se estaba modelando. Tienen, al mismo tiempo, aplicaciones muy directas para la elaboración de cartas y mapas de amenaza de tsunamis”.

Lo anterior se refrenda en el capítulo de conclusiones del artículo científico, donde se afirma que la “metodología propuesta es simple y directa de aplicar, siempre que se disponga de datos, y se puede aplicar en cualquier lugar que esté expuesto a terremotos tsunamigénicos. La inclusión de fuentes sísmicas más realistas permite reducir las incertidumbres sistemáticas”.

Mapa de probabilidad de excedencia y su incertidumbre en el pueblo de Severo-Kurilsk.

Sobre los siguientes pasos, Fuentes concluye que “habrá que retomar los puntos que han quedado abiertos y seguir explorando el comportamiento aleatorio de ciertos parámetros necesarios para modelar la fuente tsunamigénica”. 

Simulación de fuentes sísmicas