Relación entre la distribución de las amplitudes de los tsunamis y la evolución temporal del proceso de ruptura de fuentes sísmicas

Abstract

En el presente trabajo se analiza la respuesta del agua al proceso temporal de ruptura de terremotos submarinos. Dicho comportamiento es estudiado por medio de la modelación de tsunamis generados por distintos tipos de fuentes sísmicas. Esto construyendo modelos de fallas finitas que permiten aislar los parámetros cinemáticos de las rupturas, para luego ser usados como entrada de la modelación de tsunamis. Los resultados muestran que desde el punto de vista cinemático las grandes amplitudes de tsunamis son una respuesta del agua a las bajas velocidades de ruptura, al tamaño de la columna de agua sobre la fuente y la ubicación del hipocentro en el plano de falla. Este estudio fue hecho considerando dos tipos de escenarios; se utilizó una batimetría simple, compuesta por un fondo plano y un talud que se eleva desde el fondo del mar hasta la costa y una batimetría realista del Norte de Chile, de iguar resolución espacial. Estas dos batimetrías contaron con dos superficies de falla asociadas; para el caso simple, se tuvo una superficie plana rectangular y para el caso del Norte de Chile, se construyeron muchos planos superpuestos sobre el slab en esa zona. Cada superficie de falla utilizó una distribución de slip uniforme y estocástica y para la simulación del terremoto se construyó un modelo cinemático de fuente que permitió controlar la velocidad de ruptura y el Rise Time. Entre los resultados obtenidos se destaca el hecho de que las bajas velocidades de ruptura pueden amplificar hasta 8 veces la altura del Run-Up, con respecto al caso de una fuente instantánea. También se observa que para velocidades lentas, el efecto de la directividad de la fuente controla la distribución espacial de las amplitudes del tsunami, haciendo que las mayores amplitudes del Run-Up se concentren en las costas más cercanas a la proyección horizontal de la dirección de propagación de la ruptura. También se observa que las amplitudes del tsunami dependen de la relación entre la velocidad de ruptura y la profundidad de la batimetría, por lo que se concluye que los terremotos tsunamigénicos de distintas partes del mundo logran excitar tsunamis que se propagan a diferentes velocidades de ruptura, dependiendo de la profundidad de la batimetría sobre la fuente. Finalmente, se observa que los terremotos tsunamigénicos que propagan sus rupturas con cambios abruptos de velocidad, de rápido a lento, logran amplificar la altura de los tsunamis más que las rupturas que se propagan a una velocidad constante.