Datos de satélite revelan la deformación de la corteza a gran escala causada por un terremoto

Beichuan City before and after the earthquake
16 octubre 2009

Los datos de radar a bordo de satélite y las medidas de GPS han permitido a investigadores chinos explicar los excepcionales acontecimientos geológicos que dieron lugar al terremoto de Wenchuan de 2008, que mató a casi 90.000 personas en la provincia china de Sichuan.

"Una de las cuestiones más importantes a la hora de entender un terremoto es averiguar cómo se distribuye la fractura a lo largo del plano de la falla, algo que está directamente relacionado con la cantidad de temblores y daños que el terremoto causa en la superficie”, dice Jianbao Sun, del Instituto de Geología de la Administración China para Terremotos (IGCEA, siglas en inglés).

Sun y el investigador Zhengkang Shen, del IGCEA y del departamento de Geofísica de la Universidad de Pekín, y sus colaboradores, recopilaron dos tipos de datos de satélite: los obtenidos por el Radar de Apertura Sintética Avanzado (ASAR) en banda C, del satélite Envisat de la ESA, y el radar de apertura sintética PALSAR, en banda L, del satélite japonés ALOS.

Interferogram over the Wenchuan earthquake
Interferograma que muestra rupturas en la falla

Aplicando a los datos una técnica llamada InSAR (Interferometría SAR), los investigadores produjeron una serie de ‘interferogramas’ que cubrían toda la región afectada por el seísmo y sus alrededores. Este mapa interferométrico reveló el grado y dirección de la deformación de la superficie producida por el seísmo.

"Puede que esta sea la primera vez que observamos todo el campo de deformación producido por un terremoto a tan gran escala”, ha señalado Sun.

InSAR implica combinar dos o más imágenes de satélite de la misma área de la superficie terrestre, de forma que se muestra con gran precisión cualquier movimiento incluso a escala de centímetros que tenga lugar entre la toma de ambas imágenes. Los interferogramas en color aparecen a menudo como franjas de un arcoiris.

Los investigadores combinaron estos datos de satélite SAR con las medidas de GPS, y desarrollaron un modelo que muestra cómo la geometría de la falla y la distribución de la ruptura en el área de la falla Longmen Shan, una serie de fallas que corren en paralelo a lo largo de unos 400 km del suroeste al nordeste de la región. El terremoto que sacudió la región el 12 de Mayo de 2007 produjo una ruptura de 240 Km de longitud a lo largo de la falla de Beichuan, y una ruptura de 72 Km a lo largo de la falla de Pengguan.

Estudiando el modelo los investigadores pudieron determinar que el plano de la falla se inclina considerablemente hacia el noroeste en la parte suroeste del área, y después se eleva hasta una posición casi vertical al noreste de la zona.

Hangwan Bell Tower
Cuando el temblor rompe el reloj el tiempo se congela

También se dieron cuenta de que la dirección del movimiento a lo largo de la falla ha cambiado; mientras que antes las capas superiores de las rocas eran empujadas hacia arriba y las inferiores hacia abajo, ahora hay una ‘falla dextral’, en la que dos placas se deslizan. La mayor grieta a lo largo de la fractura mide 7 metros y fue detectada en la falla de Beichuan, cerca de la ciudad de Buichuan, que quedó totalmente destruida por el terremoto y en la que más víctimas hubo.

Otro hallazgo importante es que las uniones de falla (sólidas barreras de roca que frenan la propagación de un terremoto de un segmento a otro) situadas bajo las ciudades más duramente golpeadas -Yingxiu, Beichuan y Nanba- no lograron contener la extraordinaria energía liberada a lo largo de la falla.

“Los fallos en estas uniones hicieron posible que el terremoto se propagara en cascada a lo largo de varios segmentos de falla, dando así lugar a un terremoto de 7,9 puntos”, explicó Shen. “Se estima que los terremotos como este, que cruzan segmentos de falla, ocurren una vez cada 4000 años”.

Estos nuevos resultados han sido publicados este año en Nature Geoscience, una de las publicaciones de la revista Nature.

InSAR and GPS model
Modelo basado en InSAR y GPS

Tras el terremoto, Sun y Shen trabajaron de forma conjunta con el programa

'Dragon 2' para analizar la cobertura con SAR del área sísmica. Dragon 2 es una iniciativa conjunta de la ESA y el ministerio de Ciencia y Tecnología chino que promueve el uso de datos de satélite entre los científicos, para vigilar e investigar fenómenos ambientales en China.

"Los datos SAR de Envisat de una zona próxima al epicentro han resultado vitales para delimitar la parte Sur del campo de deformación, y para ayudar a explicar la geometría y la distribución de la fractura en la falla de Pengguan, que de otra forma habría sido difícil de resolver”, dijo Shen.

Los científicos esperan que los datos ayuden a estimar el riesgo de terremotos en el futuro.

“Bajo la coordinación de Dragon 2, los datos de SAR tomados durante este período servirán, junto con las medidas de GPS, para revelar procesos geofísicos en la zona de la falla de Longmen Shan, así como en la parte inferior de la corteza y superior del manto. Esto nos ayudará a entender los mecanismos por los que se generan las fallas y los terremotos, y esperamos que nos permita estimar mejor el riesgo sísmico en esta área”.

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