Consecuencias del terremoto de Tohoku

El Instituto Nacional de Investigación para las Ciencias de la Tierra y la Prevención de Desastres (en inglés NIED, National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention) de Japón, con base en Tsukuba, ha hecho público hace unos días un informe preliminar sobre el terremoto de Tohoku de 2011.
El informe es bastante preocupante y no ha pasado inadvertido entre la comunidad de estudiantes y profesores de la Universidad de Tsukuba. El documento está accesible en inglés aquí. No es muy extenso, pero paso a traducir las partes que más me han llamado la atención.
Básicamente, el informe explica lo que ha pasado después del terremoto de Tohoku y también lo que se espera que va a pasar.
Sobre el terremoto principal
El terremoto principal ocurrió el 11 de Marzo, 2011 (JST) a las 14:46h. El epicentro se localizó en el Océano Pacífico, a 130 km al este de Sendai, Honshu. Se registró una intensidad sísmica de grado 7 JMA (Japan Meteorological Agency) en Kurihara, prefectura de Miyagi, y de intensidad 6+ o 6- en la costa oriental de la isla de Honshu, en las prefecturas de Iwate, Miyagi, Fusushima e Ibaraki, también en la prefectura de Tochigi en el interior. En las prefecturas de Gunma, Saitama y Chiba se midieron temblores por debajo del grado 6 JMA, mientras que en Tokio se alcanzó el grado 5 JMA.

La magnitud del terremoto fue anunciada en principio como M7.9, luego fue revisada a M8.4 a las 16:00h, M8.8 a las 17:30h y finalmente se determinó que era de M9.0 el 13 de Marzo. Fue al seísmo de mayor intensidad registrado en Japón por delante del terremoto M7.3 de Kobe en 1995 y del terremoto M6.8 de Niigata en 2004.
El terremoto se produjo en la Fosa de Japón por acción de una placa oceánica (la placa del Pacífico) que subduce bajo una placa continental (la placa de Norteamérica).

Sobre la deformación de la corteza terrestre
El terremoto trajo consigo una deformación de la corteza terrestre al este de Japón.
Según los datos de la Autoridad de Información Geoespacial (GSI) de Japón, la zona del Pacífico se ha desplazado varios metros en dirección este-sureste. En la prefectura de Miyagi se han observado desplazamientos horizontales de hasta 5.3 m y se han observado también hundimientos de hasta 120 cm, a causa de la subducción de placas. Esto hace que en algunas zonas esté siendo complicado drenar al agua traído por el tsunami.
En el caso de la ciudad de Tokio, ha sufrido un desplazamiento de 20 cm al este y un hundimiento de 5 cm.
Como se explica más adelante, esto que parece un mero dato curioso en realidad tiene consecuencias importantes ya que regiones que hasta ahora no tenían una actividad sísmica notable de repente han comenzado a registrar terremotos de magnitud M6.x que han resultado en grado 5+ JMA.
Sobre las réplicas
Tras el terremoto principal de M9.0 Japón ha venido experimentando réplicas con magnitud M5 o superior en los días sucesivos. Las réplicas se han concentrado en un área tetragonal de 500 km norte-sur y 200 km este-oeste comprendida entre la costa de la prefectura de Iwate y la de Ibaraki. El terremoto principal se produjo por el centro del área y se fue propagando en dirección norte y sur.

Aunque la mayoría de las réplicas se han generado en torno a la superficie de falla del terremoto principal (el área tetragonal) también se han producido terremotos en regiones más alejadas del foco. Se asume que estos eventos no son réplicas directas pero fueron activados por el terremoto principal. Estos terremotos tuvieron lugar en puntos de la superficie continental como en Nagano (M6.7) y en Akita (M6.4) el 12 de Marzo (en el anterior gráfico podéis ver puntos azules a la izquierda fuera del rectángulo). También en Shizuoka (M6.4) el 15 de Marzo. Asociado a este último se registró un fuerte temblor de grado 6+ JMA en Fujinomiya cuyo foco o hipocentro se localizó justo debajo del monte Fuji (al sur de Tokio) a una profundidad de 14 km. En un momento se especuló con la relación que podría tener este seísmo con el gran terremoto de Tokai que suele repetirse periódicamente cada 100-150 años en esta región y que la Agencia Meteorológica de Japón había predicho que podía ocurrir de forma inminente en la última decada.
Desde el terremoto del 11 de Abril Japón ha experimentado más de 900 réplicas, 64 de ellas han tenido una magnitud mayor de M6.0, entre estas una de M6.6 el 11 de Abril, y tres de ellas una magnitud superior a M7.0, respectivamente de M7.9 y M7.7 el 11 de Marzo y M7.1 el 7 de Abril.
La tendencia general es que tras el terremoto la intensidad de las réplicas se vaya debilitando y se prolongue gradualmente en el tiempo, aunque de vez en cuando ocurran réplicas de magnitud fuerte, como las del pasado 7 y 11 de Abril.
Sobre la predicción a largo plazo
Se ha realizado un estudio sobre la probabilidad de ocurrencia de terremotos (como eventos independientes, se entiende, no como réplicas) en la zona de subducción del Pacífico en la costa de Japón de aquí a 30 años y se han obtenido las siguientes estimaciones:
En el área de la prefectura de Miyagi hay un 99% de probabilidad de que ocurra un terremoto de M7.5-M8.0; en el área de Fukushima hay menos de un 7% de probabilidad de que ocurra un terremoto de M7.4; en el área de Ibaraki hay más de un 90% de probabilidad de que ocurra un terremoto de M6.7-M7.2.
En el área de la Fosa de Japón, donde se originó el terremoto del 11 de Marzo, hay sólo un 20% de probabilidad de que ocurra un terremoto de M8.2.
Sobre los posibles problemas desencadenados
Esta es la parte interesante del informe, puesto que intenta explicar lo que puede pasar a partir de ahora y por lo que debemos preocuparnos.
Debido a que el terremoto de Tohoku fue un evento de gran magnitud, se estima que ha podido acelerar o desencadenar ciertos fenómenos geofísicos en la región a causa de la deformación de la corteza terrestre.
1. Otros terremotos interplaca
Se sabe que un terremoto de gran magnitud a menudo induce terremotos en otras regiones vecinas situados en la porción extendida de la superficie de falla.
Algunos ejemplos son el terremoto M8.4 de Tokai en 1854 que fue seguido por el terremoto M8.4 de Nankai al oeste apenas 32 horas después; el terremoto M9.1 de Sumatra en 2004 que fue seguido por un terremoto M8.4 en la isla de Nías al este apenas 3 meses después; más recientemente en Nueva Zelanda el terremoto M7.3 de Canterbury que fue seguido por el terremoto M6.3 de Christchurch al este apenas 6 meses después.
En el caso presente tras el terremoto de Tohoku, las regiones susceptibles son aquellas situadas al norte y al sur del área tetragonal de 500 km, al norte en la costa de Sanriku (Iwate y Aomori) y al sur en la costa de Boso (Chiba y este de Tokio). La posibilidad de que se produzca un fuerte terremoto en estas regiones va desde el medio año a algunos años por delante.
2. Terremotos en superficie continental
Si el terremoto del 11 de Marzo, que se produjo en el mar cerca de la Fosa de Japón a 130 km de la costa, registró en algunos puntos de la prefectura de Miyagi el grado 7 JMA (la máxima puntuación de la escala JMA) y llegó a sentirse con fuerza a 373 km en Tokio, cuesta hacerse una idea de las consecuencias de haberse producido en tierra, bajo las ciudades.
Se ha observado que en días posteriores al terremoto de Tohoku han tenido lugar otros terremotos en la superficie continental (alejados de la Fosa de Japón) y se asume que estos han sido inducidos por el terremoto principal. Como he comentado antes, además de las réplicas generadas en torno a la superficie de falla del terremoto principal (el área tetragonal) pueden producirse y de hecho se han producido terremotos en regiones alejadas del foco, algunas en puntos del territorio. He mencionado los terremotos en Nagano (M6.7), Akita (M6.4) y Shizuoka (M6.4), y también cabe destacar un grupo de terremotos M6.x al borde de Fukushima e Ibaraki que hemos estado viviendo durante los últimos días. Esta región usualmente no ha tenido actividad sísmica notable, sin embargo han sido inducidos como consecuencia del desplazamiento de la corteza. Son pequeños en magnitud, pero al ocurrir muy cerca de donde vivo su intensidad se nota más fuerte y por ello no ha pasado un sólo día en el que no haya tenido ningún susto.
Como ejemplo de este desencadenamiento de terremotos en superficie continental por terremotos interplaca, el terremoto interplaca M8.2 de Meiji-Sanriku en 1896 (que produjo uno de los tsunamis más devastadores de la historia de Japón, dejando 22.000 muertos) trajo consigo un terremoto M7.2 al borde de Akita y Iwate apenas 2 meses después, añadiendo 209 muertos más.
3. Activación volcánica
Por naturaleza, las regiones volcánicas son estructuras mecánicamente débiles y se dice que son sensibles a la presión externa. Tras el terremoto de Tohoku se ha registrado una mayor actividad en los volcanes del centro de Japón, además del volcán Shinmoedake en Kyushu, que entró en erupción dos días después del terremoto.
La relación entre estos incrementos de actividad volcánica y el terremoto de Tohoku están todavía por demostrar, sin embargo se sabe que la erupción de Hoei, la última erupción del Monte Fuji en 1707, se produjo 49 días después del terremoto M8.4 de Hoei, el terremoto más grande en la historia de Japón hasta el terremoto de 2011.
Fin del informe.
Este informe ha llegado a mí por un profesor del departamento, que a su vez lo recibió de un colega suyo que trabaja en el NIED en Tsukuba, el instituto que lo ha publicado. Esta persona es un científico experto en geofísica y junto al informe adjuntó sus propias conclusiones, que paso a traducir:

Here is the preliminary aftermath in english (http://www.bosai.go.jp/e/international/Preliminary_report110328.pdf) what we know, what we expect. Nothing hidden. Some facts, historical, observed, some conclusions. Very important to read.

Aquí adjunto el informe preliminar en inglés. Contiene lo que sabemos, lo que esperamos. No ocultamos nada. Se aportan algunos hechos, históricos, observados y conclusiones. Su lectura es importante.

You should notice the red curve that shows the number of aftershocks on the subduction plane. It last only ten days. So now, after one month, we should be in or very close to a more stable level. You can actually feel it. The shakings are not so frequent anymore.

Deberíamos prestar atención a la línea que muestra el número de réplicas en la placa de subducción (se refiere a la fig. 8 del informe). Dura sólo 10 días. Así que ahora, un mes después, deberíamos estar muy cerca de un nivel más estable. De hecho podemos sentirlo. Los temblores han dejado de ser tan frecuentes.

However, the most concerning issue is not the number but the size of the earthquakes. You have to know that statistically, the more the time passes, the less are the chances to get a big aftershock. Yet, the chances to get large earthquakes on other faults than the one that broke on 11/03/2011 are getting higher, because these others fault zones (could be, again, subduction interface, or inland faults) may have been loaded badly by the 11/03/2011 quake. This is why many earthquakes occurred in Honshu since 11/03/2011, such as the sequence in north ibaraki-south fukushima, earthquakes below fuji, or close to nagano, etc.

No obstante, lo más preocupante no es el número sino el tamaño de los terremotos. Estadísticamente, cuando más tiempo pasa las posibilidades de que se produzca una gran réplica disminuyen. Sin embargo, las posibilidades de que se produzcan fuertes terremotos en zonas distintas a donde se produjo el terremoto del 11 de Marzo aumentan, debido a que estas zonas (ya sean en la porción extendida de la superficie de falla, refiriéndose al punto 2, o en la superficie continental, refiriéndose al punto 3) pueden estar sobrecargadas tras el terremoto. Esta es la razón por la que varios terremotos han ocurrido en el interior de la isla de Honshu desde el 11 de Abril, como en el borde de Fukushima e Ibaraki, en la zona del monte Fuji, o cerca de Nagano.

I would add that most of the large earthquakes we felt since the day of the main shock were not direct aftershocks, but indirect ones... typically shallow inland earthquakes, and even the large shock of last week. So the risk of large aftershock on subduction (and tsunami) is definitely present. So large shocks are still to expect, from anywhere, with various consequences... it will take time to get quiet again...

Debo añadir que la mayoría de los terremotos que hemos sentido desde el día del terremoto principal no han sido réplicas directas, sino terremotos inducidos... típicamente terremotos en superficie continental, incluso los fuertes seísmos de la semana pasada. Así pues el riesgo de tener fuertes réplicas en la zona de subducción (la Fosa de Japón) y posterior tsunami definitivamente sigue presente (teniendo en cuenta que algunas regiones del norte de Japón se han hundido varios centímetros, éstas son más vulnerables a un tsunami). Se espera que ocurran fuertes seísmos, en cualquier parte, con consecuencias varias... llevará un tiempo tranquilizarse.
Este correo fue enviado ayer, 13 de Abril.