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Escombros a los dos lados de un camino.
Escombros en el pueblo de Besnaya, en Siria, el 7 de febrero de 2023. Omar Hadj Kaddour / AFP

Por qué se producen terremotos en cascada en Turquía y Siria

La madrugada del lunes 6 de febrero un sismo de magnitud 7,8 sacudió Turquía y Siria. Los terremotos en esta parte del mundo son habituales, pero la magnitud de este fue extraordinaria: para encontrar un terremoto tan fuerte en esta falla, hay que remontarse a 1 114.

Diez minutos después del sismo más fuerte, se produjo una réplica de magnitud 6,7 cerca del epicentro y hoy siguen produciéndose otras réplicas en una zona que se extiende más de 350 kilómetros desde el este de Turquía hasta la frontera con Siria. Estas “réplicas”, los seísmos que se producen después de un gran terremoto, son esperables y su comportamiento estadístico es bien conocido.

De forma más sorprendente y dramática, un segundo terremoto de magnitud 7,5 se produjo en torno a mediodía del lunes más al norte. Esta sacudida no fue una réplica: según los primeros datos procesados en directo por las principales agencias sismológicas internacionales, se produjo en una falla este-oeste que corta la ruptura principal.

La microplaca de Anatolia es empujada hacia el oeste por el ascenso hacia el norte de la placa arábiga, y arrastrada hacia el oeste. Este movimiento hacia el oeste se debe a dos grandes fallas tectónicas: la falla de Anatolia del Norte (2 cm al año de movimiento relativo entre las placas de Anatolia y Eurasia) y la falla de Anatolia del Este (entre 5 mm y 1 cm al año de movimiento relativo entre las placas de Arabia y Anatolia). Romain Jolivet / ENS. GoogleEarth map background, Fourni par l'auteur

Aún no disponemos de toda la información proporcionada por imágenes satelitales y mediciones GPS, pero es posible que el segundo terremoto haya sido causado por el primero, hipótesis que habrá que comprobar en los próximos días con los datos que van llegando a cuentagotas.

Esta importante actividad sísmica en dos fallas cercanas refleja que las tensiones que provocan los terremotos se reorganizan gradualmente. La otra gran falla en la región (la falla del norte de Anatolia) ha vivido una secuencia de terremotos a lo largo del siglo XX, como una serie de fichas de dominó, hacia el mar de Mármara y Estambul.

Toda la comunidad científica, así como las autoridades turcas, esperan un terremoto cerca de esta ciudad de 8 millones de habitantes. No sabemos cuándo ocurrirá este terremoto o de cómo será. Nadie puede, con los conocimientos actuales, proponer una fecha y una magnitud para este sismo, y la sacudida de este lunes lamentablemente nos recuerda que Turquía también puede verse duramente golpeada en otros lugares.

Réplicas y un segundo terremoto

El comportamiento de las réplicas tras el terremoto del lunes no es una sorpresa. En 1894, Omori ya observó una disminución logarítmica del número de réplicas con el tiempo (según una ley 1/t, siendo t el tiempo transcurrido desde la sacudida principal).

Estas mismas leyes empíricas, conocidas como “leyes de escala”, predicen que la mayor réplica tendrá una magnitud de un orden de magnitud inferior a la de la sacudida principal: en este caso, la mayor réplica del primer terremoto tuvo una magnitud de 6,7, cercana a la esperada de 6,8. Recordemos que esta escala es logarítmica, y que un terremoto de magnitud 6 libera 30 veces menos energía que un terremoto de magnitud 7.

Las réplicas se detienen cuando las fuerzas generadas por el seísmo principal se acomodan, un poco como cuando, tras dar una patada a un montón de arena, los granos siguen rodando uno tras otro y luego se estabilizan.

Réplicas de los dos seísmos que tuvieron lugar en la frontera entre Turquía y Siria el 6 de febrero. Romain Jolivet / ENS. Google Earth, Fourni par l'auteur

Pero el último terremoto de magnitud 7,5 en Turquía rompe completamente el patrón que se ha verificado estadísticamente desde 1894 para miles de terremotos en todo el mundo: no se trata de una réplica, sino de un segundo sismo. También hay que señalar que se produjo en una falla que parece estar orientada a 45° con respecto a la falla de Anatolia Oriental, como demuestra la forma del enjambre de réplicas que le siguieron.

Por lo tanto, aquí hablaremos más bien de un “terremoto desencadenado”, o al menos intentaremos explorar los mecanismos que explicarían la coincidencia temporal entre estos dos grandes seísmos.

Un riesgo para Estambul

Algunos terremotos en realidad están relacionados entre sí: al acomodar las tensiones que se acumulan en las fallas tectónicas, liberan energía y reorganizan estas tensiones, lo que puede desencadenar nuevos terremotos.

En la muy activa falla del norte de Anatolia, que soporta un desplazamiento relativo de unos 2 centímetros al año entre las placas de Anatolia y Eurasia, una serie de terremotos de magnitud superior a 7 se han producido en cascada de este a oeste a lo largo de unos 800 kilómetros durante el siglo XX.

Lo más notable es que toda la longitud de la falla de Anatolia del Norte se rompió entre 1939 y 1999. El último segmento íntegro se encuentra en el mar de Mármara, cerca de Estambul, entre los terremotos de Izmit de 1999 y Ganos de 1912.

mapa de la región con fallas, movimiento de placas tectónicas y terremotos históricos
Una secuencia histórica de terremotos ocurridos en el siglo XX: iniciada en el este con el terremoto de Erzincan en 1939 (7,8), continuó con los terremotos de 1943, 1944, 1967 y finalmente en 1999 con los dos terremotos en Izmit (7,6) y Duzce (7,3), separados por unos pocos meses. Romain Jolivet, ENS. Mapa base de GoogleEarth, Fourni par l'auteur

Esta sucesión de terremotos se explica por la transferencia de esfuerzos tectónicos de un segmento de la falla a otro. Un sismo libera localmente los esfuerzos acumulados por el movimiento relativo de las placas, pero al mismo tiempo aumenta los de los segmentos de falla adyacentes que por lo tanto se aproximan a una futura ruptura.

Si este segmento ya está bien cargado (cerca de la ruptura), entonces un terremoto puede desencadenar otro. De lo contrario, tendremos que esperar a que el movimiento de las placas tectónicas proporcione el resto de la tensión necesaria para provocar la sacudida. Esto se conoce como “disparo estático” porque el estado de la corteza después del terremoto es la causa del próximo sismo.

Nuevos terremotos a cientos de kilómetros

También existe un tipo de activación denominada “dinámica”. En algunos casos, la variación de la tensión resultante de un gran seísmo no es lo suficientemente grande como para explicar la ocurrencia de ciertos terremotos, sobre todo si están situados a varios cientos de kilómetros del epicentro de la sacudida principal.

Por ejemplo, tras los terremotos de Landers (1992) y Hector Mine (1999) en California, se observaron enjambres sísmicos a varios cientos de kilómetros del epicentro. Se ha demostrado que estos terremotos se produjeron exactamente durante el paso de las ondas sísmicas más fuertes emitidas por estos dos terremotos.

Se han realizado observaciones similares en laboratorio para demostrar que durante el paso de estas ondas sísmicas, el material que constituye el núcleo de la falla se debilita, provocando una liberación de tensiones por deslizamiento, es decir, un terremoto.

Este tipo de comportamiento procede de la física de los medios granulares, que cuando se agitan pueden comportarse como fluidos. Agitar rápidamente un montón de arena hará que se esparza por su propio peso, mientras que sin agitación se mantiene muy bien unido.

Por eso, sacudir una falla rápidamente puede hacer que se deslice, produciendo terremotos. También se ha observado que estas ondas sísmicas pueden provocar deslizamientos lentos a grandes distancias. Las ondas sísmicas emitidas por el terremoto del Maule, de magnitud 8,9, ocurrido en 2010 en Chile, provocaron un lento deslizamiento a lo largo de la subducción de México, a unos 7 000 kilómetros del epicentro.

This article was originally published in French

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