Caracterización de la fuente sísmica para tsunami earthquakes

Abstract

Se conoce como tsunami earthquake (Kanamori, 1972) a un terremoto de subducción que causa de forma directa un tsunami regional y/o telesísmico, que es mayor en amplitud que lo que se esperaría para su magnitud de momento sísmico. Entre sus características principales se puede mencionar un carácter lento del proceso tsunamigénico, ubicación cercana a la fosa y deslizamiento máximo en profundidades superficiales. Ejemplos conocidos y estudiados son el terremoto de Nicaragua 7.6 Mw de 1992 (Ide et al., 1993), Perú Mw 7.5 de 1996 (Heinrich et al., 1998), los terremotos de Java, Indonesia, Mw 7.8 en 1994 (Synolakis et al., 1995) y Mw 7.7 de 2006 (Lavigne et al., 2007), y el terremoto Mw 7.8 de Mentawai, Indonesia (Newman et al., 2011).

Teniendo esto en consideración, el presente trabajo tiene por objetivo identificar características comunes en las fuentes sísmicas de ciertos ejemplos conocidos de tsunami earthquakes y examinar si alguna de estas características puede ser un elemento distintivo, así como desarrollar e implementar una metodología para poder identificarlos. Para esto, se implementa una metodología de inversión de fuente sísmica en el dominio Wavelet, siguiendo lo desarrollado e implementado por Ji et al. (2002), efectiva para estudiar e identificar de manera simultánea las características del proceso de ruptura sísmica, en el dominio temporal y el de las frecuencias. Esta metodología permite llevar a cabo inversiones conjuntas con datos sismológicos y geodésicos, produciendo soluciones más robustas. Además, se incorpora a esta inversión datos de fase W, lo que es particularmente útil para terremotos con carácter lento, para los cuales los métodos tradicionales de inversión no son siempre eficientes (Kanamori y Rivera, 2008).

En el proceso de inversión, se evaluaron parámetros clave como la velocidad de ruptura, encontrándose que velocidades de ruptura más bajas (1-1.8 km/s) se ajustan mejor a los datos observados, lo cual es típico en este tipo de terremotos. Estos resultados apoyan la idea que los tsunami earthquakes tienen un carácter más lento comparado con los típicos terremotos en zonas de subducción.

En este trabajo también se evaluó la ventaja de usar una combinación de datos sismológicos y geodésicos para modelar la fuente sísmica. Incorporando datos de Fase W, GNSS y strong motion, se mejoró la estimación del tamaño real de los eventos y se generaron soluciones más robustas. Particularmente, en el terremoto de Mentawai de 2010, el uso de un modelo de estructura de velocidades locales mejoró significativamente los ajustes de los datos de GNSS y strong motion.

Finalmente, se discuten los mecanismos propuestos para la generación de tsunami earthquakes. Los hallazgos sugieren que estos terremotos se caracterizan por un deslizamiento somero cerca de la fosa, velocidades de ruptura bajas y duraciones largas. La integración de mediciones geodésicas en tiempo real y metodologías de inversión rápidas podría mejorar significativamente la alerta temprana de tsunamis, ayudando a prevenir desastres en comunidades costeras.