Áreas de mayor Potencial (PELIGRO) Sísmico propensas a generar Terremotos de Gran Magnitud en la zona de subducción del Perú inferidas a partir de datos GPS

El Perú se encuentra ubicado en una zona de convergencia de placas, también conocida como zona de subducción, en donde la Placa oceánica de Nazca se introduce por debajo de la Placa continental Sudamericana a una velocidad relativa de 6 a 7 cm/año (Norabuena et al., 1998; Kendrick et al., 2003). Esta zona de subducción es una de regiones sísmicas más activas de la Tierra, grandes terremotos de magnitud superior a 8.0, que son generadores de tsunamis devastadores, ocurren con relativa frecuencia cada ~15-20 años (catálogos IGP, NEIC).

Figura 1. Esquema simplificado de la fase intersísuica y co-sísmica en una zona de subducción

Los grandes terremotos de subducción en el Perú (y el mundo) se originan en la interfaz o zona de contacto de placas (Figura 1). En los últimos años los avances logrados por la sismología y la geodesia en diferentes regiones del mundo han permitido caracterizar esta zona como un conjunto de áreas o asperezas distribuidas de manera heterogénea, las cuales impiden la ‘normal’ convergencia de placas, lo que genera: (i) bloqueo mecánico, (ii) acumulación de esfuerzos en la interfaz de contacto, y (iii) deformación elástica en la placa superior. A este proceso que se da con periodos de tiempo de decenas a cientos de años se le conoce como etapa Inter-sísmica. Cuando los esfuerzos acumulados en el tiempo sobrepasan cierto umbral, estos se liberan súbitamente (segundos) dando lugar a un sismo, a este proceso de ruptura se le denomina fase Co-sísmica.

En las últimas décadas el sistema de posicionamiento global por satélite (GPS) ha contribuido a documentar y estudiar cada una de las etapas del ciclo sísmico, Esta nueva herramienta permite cuantificar los desplazamientos de la superficie de la corteza terrestre asociados a la acumulación de energía sísmica, permitiendo así identificar las áreas de mayor potencial sísmico en donde ocurrirán los próximos terremotos y tsunamis de gran magnitud.

Durante las últimas 2 décadas en el Perú se han realizado diferentes campañas de medición geodésica (p.e. proyectos SNAPP, ADN). Aquí se presentan aquí los resultados de un reciente estudio que incluye más de 100 nuevas observaciones de puntos geodésicos distribuidos en todo el país. 

Figura 2: Mapa del Campo de velocidad GPS 

En la Figura 2 se presenta el campo de velocidad GPS, con respecto al marco de referencia de Sudamérica estable. Se observan distintos patrones de deformación que varían a lo largo del margen peruano: (1) En el noroeste del Perú las velocidades GPS muestran un desplazamiento cuasi-constante de 5-6 mm/año en dirección sureste; comportamiento que es consistente con la hipótesis del movimiento rígido de un bloque tectónico que comprendería la zona de ante-arco desde la fosa hasta la cordillera occidental extendiéndose hacia el sur del Perú (Nocquet et al., (2014); Villegas, (2014)). (2) En la región central de Perú se observan altas velocidades GPS en dirección noreste-este, similar al sentido de la convergencia. Estas velocidades que alcanzan tasas de hasta ~21 mm/año en la costa y disminuyen hacia los Andes, y varían lateralmente al norte y sur de la ciudad de Lima. Este comportamiento a primera vista refleja un fuerte acoplamiento sísmico en la interfaz de subducción con algunos cambios laterales. (3) En el sur del Perú, a partir de la dorsal de Nazca, se observan también áreas con valores altos de velocidades GPS que varían entre 12 y 20 mm/año en la costa, lo cual sugiere que el acoplamiento sísmico en esta región también es significativo. El campo de velocidad observado refleja el efecto superpuesto de dos contribuciones principales: (i) el fuerte acoplamiento heterogéneo a lo largo de la interfaz de subducción, y (ii) deformación tectónica de largo plazo inducida por el bloque tectónico y el acortamiento cortical en la placa continental.

En la Figura 3 se muestran los resultados del modelado numérico mediante la inversión del campo de velocidad GPS corregido. A lo largo margen peruano se observan tres importantes áreas que presentan alto acoplamiento sísmico, es decir son áreas que están acumulando energía desde hace muchos años, incrementando el  potencial para generar terremotos de gran magnitud  (M>8.0) en los próximos años. Estas áreas, de norte a sur, son: 

(1) la región central de Perú, que abarca el segmento desde Barranca hasta Pisco (>350 km de longitud), 

(2) el segmento frente a las ciudades de Nasca y Chala (~150km), y 

(3) la región sur de Perú, que abarca desde la provincia de Ilo, Tacna hasta el Norte de Chile (>150 km). 

Figura 3: Mapa de acoplamiento ínter-sísmico 

La fuente original de esta información puede ser revisada en detalle en el siguiente artículo científico (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016JB013080/abstract) publicado en la revista Journal Geophysical Reseach .