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La sincronización de grandes terremotos sigue un patrón matemático llamado «escalera del diablo»

Los grupos de eventos sísmicos están separados por largos pero irregulares intervalos de silencio sísmico

ABC Ciencia

a irrupción de grandes terremotos podría seguir un patrón matemático llamado «Escalera del diablo», en el que un grupo de eventos sísimicos están separados por largos aunque irregulares intervalos de silencio. Al menos esta es la hipótesis que plantea el equipo liderado por el sismólogo Yuxuan Chen, de la Universidad de Missouri (Columbia), quienes acaban de publicar los resultados de sus investigaciones en « Bulletin of the Seismological Society».

El hallazgo difiere del patrón predicho por el modelo clásico de terremotos, que sugiere que se producirían seísmos de forma periódica o cuasi periódica en función de los ciclos de acumulación y liberación de estrés tectónico. Es decir, que los terremotos se sucederían en intervalos de tiempo más o menos predecibles según la actividad de la tectónica de placas. Sin embargo, Chen y sus colegas afirman todo lo contrario: las secuencias periódicas son relativamente raras.

Los investigadores señalan que sus resultados podrían tener implicaciones para la evaluación del riesgo sísmico. Por ejemplo, descubrieron que estas grandes secuencias de terremotos (aquellas con eventos de magnitud 6.0 o superior) son «más explosivas» de lo esperado, lo que significa que la agrupación temporal de terremotos cuenta con una mayor probabilidad de que se repitan eventos similares poco después. Pero la brecha irregular entre las repeticiones también hace que sea más difícil predecir un tiempo de recurrencia promedio entre grandes terremotos. Es decir: si los terremotos se replican a lo largo de días o meses, ¿cuál de todos los eventos sísmicos ocurridos tendremos que tener en cuenta como clave a la hora de realizar el patrón?

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Cuidado con los catálogos sísmicos

Los sismólogos han elaborado catálogos sísmicos para poder predecir catástrofes: han recopilado todos los registros disponibles de seísmos por zonas a lo largo de la historia para poder descubrir un posible patrón de repetición. Sin embargo, el equipo de Chen señala que dado que los tiempos geológicos son mucho más largos que los humanos, estos catálogos pueden incluir eventos demasiado cortos para capturar todo el patrón de la escalera, lo que hace «difícil saber si los pocos eventos en un catálogo ocurrieron dentro de un grupo de terremotos o abarcaron tanto grupos como quiescentes intervalos». Esto es: si el grupo de terremotos que corresponde al mismo evento ha terminado o es otro distinto. «Por esta misma razón, debemos ser cautelosos al evaluar un evento ‘retrasado’ solo porque el tiempo medido desde el evento anterior ha pasado algún ‘tiempo de recurrencia medio’ basado en un catálogo incompleto», agregaron.

Qué es la Escalera del diablo

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La Escalera del Diablo, también llamada función de Cantor, es un fractal demostrado por sistemas dinámicos no lineales, en el que un cambio en cualquier parte podría afectar el comportamiento de todo el sistema. En la naturaleza, el patrón se puede encontrar por ejemplo en secuencias de sedimentación, cambios en las tasas de elevación y erosión de la superficie o reversiones en el campo magnético de la Tierra.

Chen tuvo un encuentro inesperado con este patrón matemático. «Me topé con este tema hace unos años cuando leí sobre el estudio de dos investigadores de la UCLA sobre el patrón temporal de un notorio asesino en serie, Andrei Chikatilo, que mató al menos a 52 personas de 1979 a 1990 en la ex Unión Soviética», explica. «El patrón de tiempo de sus asesinatos era la escalera del diablo. Los investigadores estaban tratando de entender cómo funcionaba la mente del criminal, cómo las neuronas se estimulan entre sí en el cerebro. Me intrigó porque me di cuenta de que los terremotos funcionan de manera similar: que una falla la ruptura podría estimular la actividad en otras fallas mediante la transferencia de estrés».

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Los factores que controlan los eventos sísmicos agrupados son complejos y podrían involucrar el estrés que estimula un terremoto, los cambios en las propiedades de fricción y la transferencia de estrés entre fallas o segmentos de fallas durante una ruptura, entre otros factores, afirma Gang Luo, de la Universidad de Wuhan. Señala que los intervalos parecen estar inversamente relacionados con la tasa de deformación tectónica de fondo para una región o zona.

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