Estudio busca aportar precisión al estudio de peligro de tsunamis

Un análisis de la importancia de las mediciones sísmicas con respecto a la estimación de peligro de los tsunamis para generar alertas precisas, es lo que plantea la investigación “Effects of earthquake spatial slip correlation on variability of tsunami potential energy and intensities” (disponible aquí), donde participó el académico de la Facultad de Ingeniería UCSC e investigador del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (Cigiden), Roberto Benavente.

El estudio –elaborado por el Cigiden, liderado por Jorge Crempien (PUC), y que cuenta con el trabajo de Rodrigo Cienfuegos (PUC); y el investigador del Cigiden, Alejandro Urrutia-, busca caracterizar el impacto de un cierto patrón de la ruptura sísmica (las correlaciones espaciales) en la generación de tsunamis.

“Como sabemos, los terremotos son entendidos como rupturas del medio que ocurren a una cierta profundidad. Para terremotos como el del Maule (2010, Mw = 8.8) tales rupturas pueden propagarse por cientos de kilómetros y el estudio de su distribución espacial es crucial para entender el proceso de generación de tsunamis. Normalmente asumimos que las rupturas tienen un comportamiento suave, es decir, que al considerar un punto en la ruptura (en el plano de falla), ésta debe lucir similar a los puntos ‘cercanos’. A medida que me alejo de ese punto, la ruptura puede comenzar a variar. A la distancia característica en que se pierde la influencia de un punto de la ruptura sobre otro, se le conoce como longitud de correlación”, explicó Roberto Benavente.

Dado que en los estudios de peligro de tsunami se busca anticipar el impacto de tsunamis que aún no ocurren, una estrategia cada vez más popular es usar terremotos con distribuciones de ruptura aleatoria (ya que no se sabe cómo van a romper) y modelar el tsunami en base a ellos. El investigador de la UCSC señaló que “aquí es vital que estas distribuciones aleatorias respeten propiedades conocidas de las rupturas observadas, como las correlaciones espaciales. Sin embargo, dado que el proceso de estimación de la longitud de correlación conlleva mucha incertidumbre (hay muy pocos terremotos con buenas observaciones con Mw > 8.5), surge la pregunta de cuál sería impacto de usar diferentes valores de correlaciones en estos estudios”.

Estimación de peligro

“Uno de los desafíos más grandes es que implementamos el problema de estimación de peligro de tsunami casi desde cero. Este es un problema muy complicado, que involucra la generación de escenarios de ruptura plausibles, la modelación completa del tsunami llegando hasta la inundación, lo cual requiere una gran capacidad de cómputo y mucha experiencia. Finalmente se evalúa estadísticamente la intensidad de tsunami. Normalmente para estos estudios se emplean herramientas diseñadas y probadas previamente, para poder enfocarse en un aspecto en particular del problema. Incluso para el caso sencillo que exploramos, el desarrollar todo esto por nuestra cuenta fue un desafío mayor”, detalló el académico.

De esta manera, el estudio, desde el punto de vista teórico mostró que el tsunami es sensible al uso de distintas longitudes de correlación. Es por esto que los autores recomiendan tener precaución en elegirlas (longitudes de correlación) en estudios de peligro de tsunami.

Del lado práctico, el estudio indica que al aumentar las longitudes de correlación se aumenta la probabilidad de exceder una cierta intensidad de tsunami. Así, considerar una longitud de correlación excesivamente larga, puede llevar a sobreestimar el peligro en una región.

Respecto de las novedades que presenta la investigación, Benavente sostuvo que “hasta ahora no había estudios que conectaran directamente el peligro de tsunami con las longitudes de correlación.  Estas últimas, normalmente se asumen conocidas a la hora de evaluar el peligro de tsunami. Nuestra investigación pone una alerta en este sentido y llama a buscar mejoras en los métodos de caracterización de las correlaciones espaciales”.