Hay varios tsunamis, generados por la ruptura de un plano de falla, por colapsos de sistemas volcánicos o por grandes deslizamientos de tierra submarinos provocados por terremotos. Un estudio de un equipo de investigadores del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología (INGV), la Universidad de Padua y Florencia, la Universidad Royal Holloway de Londres, la Universidad de Manchester y Durham (Reino Unido), la Universidad de Tsukuba y Kyoto (Japón), quiere dar a conocer los procesos que permiten que un terremoto genere un tsunami levantando el lecho marino.
La investigación sobre el deslizamiento sísmico pasado en la trinchera centroamericana, ha sido publicada en Nature Geoscience. Los terremotos son el resultado de la propagación de una ruptura a lo largo de una superficie que cruza la corteza terrestre llamada falla. La propagación de la ruptura permite que los bloques de roca del lado de la falla se muevan entre sí hasta decenas de metros en el caso de terremotos excepcionalmente grandes (magnitud nueve). En general, los terremotos que producen tsunamis se distinguen de los que afectan la corteza continental, como los recientes terremotos de Amatrice y Norcia de 2016, por tener una velocidad de propagación más lenta de la ruptura (1-2 km / s) que los demás. los terremotos (2-4 km / s), permiten grandes desplazamientos de los bloques de falla cerca del fondo marino, y tienen un epicentro ubicado no lejos del pozo oceánico. "Hasta hace unos años", explica Paola Vannucchi, primera autora del artículo e investigadora del Royal Holloway de Londres, Reino Unido - Universidad de Florencia, "se creía que las rupturas sísmicas no podían propagarse a través de las zonas más superficiales y sedimentos marinos blandos ricos en arcilla. Además, no se había tenido en cuenta la presencia en estos sedimentos de capas no consolidadas del espesor de decenas a cientos de metros compuestos de conchas calcáreas de microorganismos marinos. En general, se creía que el coeficiente de fricción de estos materiales aumenta con la velocidad de deslizamiento a lo largo de una falla, deteniendo la rotura antes de que rompa el lecho marino ”. Sin embargo, el estudio mostró que la propagación, durante grandes terremotos (magnitud superior a siete), provoca roturas sísmicas a lo largo de las fallas desde la profundidad donde surge el terremoto (alrededor de 15-35 km para estos terremotos) hasta el fondo del mar. “El gran terremoto de Tohoku (magnitud 9.0) y el consiguiente tsunami que inundó la costa norte del archipiélago japonés el 11 de marzo de 2011 desafiaron esta interpretación. La evidencia sismológica, geofísica y geológica mostró que en este terremoto la ruptura se extendió hasta que rompió el fondo del océano con devastadoras consecuencias ”, continúa Vannucchi. La ruptura del fondo del océano está asociada con la elevación, incluso de unos pocos metros debido a los grandes terremotos, del fondo del mar y la consiguiente activación de la columna de agua del mar por encima. Dado que la columna de agua en el área de la trinchera oceánica tiene varios kilómetros de altura, la elevación del lecho marino en estos entornos oceánicos particulares implica la generación de olas de tsunami masivas y muy violentas, de hasta 20-30 metros de altura (un edificio de diez aviones) cuando chocan en la costa, como en el caso del terremoto de Tohoku. "La investigación", agrega Giulio di Toro, investigador de la Universidad de Padua asociado al INGV, "combina datos de perforaciones de fondos oceánicos realizadas en el Pacífico cerca de la trinchera que bordea Costa Rica (Centroamérica), de proyectos oceánicos integrados Programa de descubrimiento (https://www.iodp.org/), a partir de experimentos realizados en Italia sobre sedimentos marinos compuestos de arcillas y conchas de microorganismos marinos muestreados durante la perforación ". Los experimentos se llevaron a cabo con el aparato experimental SHIVA (Aparato de velocidad lenta a alta) que con 300 kW (equivalente a la potencia disipada por 100 apartamentos italianos promedio) es capaz de disipar, en muestras de roca del tamaño de un vaso pequeño. 50 mm de diámetro, el simulador de terremotos más potente del mundo. “SHIVA, diseñado e instalado en 2009 en el Laboratorio de Altas Presiones de Geofísica Experimental y Vulcanología del INGV en Roma, es un instrumento capaz de comprender la mecánica de los terremotos. Estas investigaciones fueron financiadas por dos proyectos de la Unión Europea denominados USEMS y NOFEAR (Descubriendo los secretos de un terremoto: Estudio multidisciplinario de procesos físico-químicos durante el ciclo sísmico y Nueva perspectiva sobre fallas sísmicas: desde la nucleación del terremoto hasta la detención) ", dice Di Toro, responsable de estos proyectos. “Esta investigación”, concluye Elena Spagnuolo, investigadora del INGV, “intenta revelar los posibles procesos físicos que permiten que un terremoto genere un tsunami levantando el fondo marino.