Gracias a la combinación de técnicas de geodesia espacial (InSAR y GPS), un equipo internacional formado por investigadores del Instituto Geológico y Minero de España (IGME), del Institut de physique du globe de Paris (IPGP) y del Institut des sciences de la terre (ISTerre) (Francia), del Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile (DGF) y del Instituto de Tecnología de California (Caltech. EEUU), han medido con una resolución sin precedentes, la deformación intersísmica en la laguna sísmica del norte de Chile, donde podría producirse un gran terremoto de subducción. Estos resultados muestran una relación clara entre la extensión del acoplamiento intersísmico y la topografía de la placa superior, controlada por fallas activas. Esto sugiere, por tanto, que existe una relación mecánica entre la segmentación de la zona de subducción y las estructuras tectónicas de la placa superior, responsables del levantamiento del margen andino, es decir, se ha encontrado evidencias significativas de la relación entre lo que ocurre en el plano de subducción (en la zona en la que se producen los grandes terremotos de subducción) y la placa superior.
La novedad del estudio es que hasta ahora, la mayoría de los estudios consideraban que lo que controlaba la extensión de los terremotos de subducción (por tanto su tamaño) eran o bien las propiedades friccionales del contacto de placas, o bien la topografía de la placa que subduce (la batimetría de la placa oceánica), desestimándose a menudo el papel de las estructuras de la placa superior.
Varios estudios han mostrado la similitud entre las regiones bloqueadas (o acopladas) durante el periodo de carga intersísmica y las regiones que rompen durante los grandes terremotos de subducción. El tamaño de los terremotos depende del tamaño de la zona que rompe, y esto a su vez depende de la extensión de la zona que está bloqueada (o acoplada) en la fase previa (o fase intersimica). Esto implica que si se averigua el tamaño de la zona que está bloqueada durante la fase intersísmica sabremos el tamaño máximo de terremoto que puede romper en esa zona.
Por lo tanto, la identificación de las regiones que se están cargando y las barreras sísmicas capaces de limitar la extensión de la futura ruptura (y por tanto, el tamaño de los terremotos) es fundamental para estimar el riesgo sísmico en estas regiones.
Norte de Chile
En este estudio, los investigadores se han centrado en la deformación del terreno asociada a la carga intersísmica de la zona de subducción del norte de Chile, a la latitud de los Andes Centrales. En esta zona se han producido grandes terremotos que han causado grandes tsunamis en el pasado. El último megaterremoto (Mw > 8.5) tuvo lugar en 1877, por lo que se ha propuesto esta región como una laguna sísmica en la que puede producirse un terremoto de tipo “megathrust". La región presenta una serie de estructuras singulares en la placa superior, reveladas por la Península de Mejillones y el Codo de Arica, que controlan la segmentación y por tanto la extensión de la ruptura de los grandes terremotos. Además, la zona se sitúa al frente de los Andes Centrales, que es la segunda cordillera más alta del planeta y la más alta asociada a una zona de subducción. La región más cercana a la subducción corresponde a la Depresión Central, limitada hacia el oeste por el escarpe costero, de 1 km de altura, que sigue la línea de costa a lo largo de 500 km (ligeramente oblicuo a la fosa). Esta estructura morfotectónica implica un levantamiento reciente del bloque costero, cuyo origen parece estar asociado a la actividad de una gran falla normal.
A partir de 34 imágenes adquiridas por el satélite ENVISAT, entre 2003 y 2009, se han construido 18 interferogramas de la zona de estudio. Los interferogramas presentan en general una excelente coherencia debido a la ausencia de vegetación (desierto de Atacama). Las medidas InSAR se han combinado con las velocidades adquiridas por 29 estaciones GPS permanentes en la región de estudio (redes GPS CAnTO y LIA-MdB). El campo de vectores que resulta del análisis de las series temporales de cada estación muestra un movimiento horizontal paralelo a la convergencia de Nazca – América del Sur y al levantamiento de la región. Este tipo de deformación indica que la placa superior se comprime debido al efecto de la carga intersísmica.
La deformación observada se ha modelizado a partir del método “backslip”. Lo que se deduce a partir de estos modelos es si se mueve o no el plano de subducción localizado bajo las observaciones De forma sorprendente, la deformación no se explica a partir de los modelos anteriormente propuestos en la región, con un acoplamiento paralelo a la fosa. Se explica, en cambio, a partir de modelos con un acoplamiento paralelo a la línea de costa, y por tanto, a las unidades morfotectónicas que forman el margen andino. Los resultados muestran una correlación clara, a lo largo de 500 km de longitud, entre la base de la zona acoplada durante el período intersísmico y el escarpe costero de 1 km de altura. Esto implica por lo tanto que la segmentación en profundidad de las zonas de subducción, considerada clásicamente controlada por la temperatura, presenta también variaciones en las que la interacción entre la placa que subduce y la complejidad estructural de la placa superior parece tener un papel principal, que habría sido subestimada hasta ahora.
Según los resultados de este estudio, uno de los factores fundamentales que afecta al tamaño de los terremotos que se producen en la zona son las estructuras tectónicas andinas (que son las que crean la topografía de la placa superior).
