Atentos a la cicatriz sísmica del noroeste de México


Fortalecen red geodésica para monitorear la actividad sísmica de Baja California



Ciencias del mar y de la Tierra

La mayoría de las personas que crecemos en Baja California nos familiarizamos con esta frase: nuestra península se desplaza 6 centímetros por año hacia el noroeste. Con el paso del tiempo nos enteramos que efectivamente no se convertirá en una isla y poco a poco superamos este hecho. Pero ¿es posible saber en qué parte de la península sucede este desplazamiento?

Aunque todavía es imposible predecir cuándo ocurrirá un sismo, los investigadores de las ciencias de la Tierra, tanto de México como de Estados Unidos, aprovechando las nuevas tecnologías se esfuerzan para entender mejor la dinámica y el comportamiento sísmico de las Californias, que albergan a la mediáticamente famosa falla de San Andrés.

Si bien esta gran cicatriz que existe por la fricción de las placas tectónicas Norteamericana y del Pacífico se monitorea en Estados Unidos, la deformación que provoca no termina en la frontera con México, pues la naturaleza no se detiene por estas divisiones políticas, afirmó el Dr. Alejandro González Ortega, investigador del Departamento de Sismología y coordinador de la Red Geodésica del Noroeste de México (REGNOM).

El Valle de Mexicali se ubica al sur del sistema de fallas de San Andrés, donde su nombre cambia por el de las fallas Imperial y Cerro Prieto. Esta zona es monitoreada por sismólogos del CICESE desde la década de los 70, y desde 2010 es también vigilada por estaciones geodésicas permanentes que se ayudan de la navegación satelital, lo que conocemos comúnmente como GPS.

 

REGNOM

Esta ciencia de la Tierra se encarga de representar la forma y cambios del planeta, y con el uso de las nuevas tecnologías, la geodesia complementa su labor con información del Sistema de Posicionamiento Global (GPS, en inglés).

La REGNOM se conforma de 25 estaciones incorporadas a la infraestructura de las estaciones sismológicas del CICESE que se ubican en Baja California y Sonora. En estos puntos de registro es posible medir la aceleración del terreno y la velocidad con la que se propagan las ondas de un sismo. Con la integración de la red geodésica es posible agregar una variable más: cómo se desplazan las fallas geológicas.

Esta red se consolidó después del sismo de Mexicali del 4 de abril de 2010, con la idea de colocar un instrumento GPS junto con un instrumento sismológico, medir las variables en el mismo sitio, y a la vez, aprovechar la infraestructura de comunicación de las estaciones. Ya sea por telemetría, satélite, señales radiofónicas o recolección presencial de datos, esta información de desplazamiento se recibe en el CICESE para su análisis e interpretación.

El CICESE, CONACYT y agencias internacionales como el Servicio Sismológico de Estados Unidos (USGS), el Centro Sísmico del Sur de California (SCEC, ídem) y la corporación sin fines de lucro UNAVCO, se interesaron en instrumentar sitios al norte de Baja California donde hacen falta estaciones o donde el equipo ya no funcionara correctamente. Con ello, se instaló una nueva generación de instrumentación geodésica.

“La REGNOM permite monitorear la relajación post-sísmica; es decir, cómo se va relajando la corteza después del sismo”, comentó el Dr. Alejandro González. “Esto es importante porque con estos parámetros conocemos la viscosidad de las capas que están debajo de la Tierra, de la corteza terrestre”.

Las estaciones de esta red utilizan el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS, en inglés), que incluye a todos los sistemas de navegación: GPS (EEUU), GLONASS (Rusia), Galileo (Unión Europea) y BeiDou (China). El GNSS cuenta con una constelación de 70 satélites.

La geodesia ya se desarrollaba en el CICESE con estaciones temporales, a cargo del investigador Javier González, quien sentó las bases para consolidar la red. Antes se contaba con muy pocas estaciones permanentes, dos de ellas ubicadas en San Pedro Mártir e Isla Guadalupe.

Mediante colaboración y apoyo económico de Caltech y CICESE, se instalaron siete estaciones geodésicas en el Valle de Mexicali, unos meses después del sismo de 2010. En 2015 se instaló la primera estación oficial de REGNOM en el ejido Heriberto Jara, seguida de instalaciones en San Luis Río Colorado (Sonora), San Felipe, San Vicente, Santo Tomás, Alamar, Valle de las Palmas y Cerro Prieto (en Baja California); esta última registra el proceso de hundimiento por la extracción de vapor en este campo geotérmico.

Este año, Alejandro González, Elvia Ramón, Armando Valdez y Sergio Arregui, quienes integran esta red, se han concentrado en el “vacío” que había en la Sierra Juárez. Allí colocaron cuatro sitios para monitorear las fallas de San Miguel y Vallecitos. También realizaron una visita a la Isla Coronado para rehabilitar un sitio de GPS que ya no estaba funcionando.

La instalación más reciente fue en San Quintín, al sur de Ensenada, cuya estación da una perspectiva de referencia, es decir, forma un triángulo con las estaciones de Isla Coronado y de San Luis Río Colorado para anclar estos sitios y así observar el desplazamiento de las demás estaciones en relación a éstos. Cada estación tiene un alcance de 30 kilómetros, en términos de área.

 

Modelo de Peligro Sísmico de las Californias

Baja California se encuentra ubicada entre 19 sistemas de fallas. El 85% de la deformación tectónica en esta zona sucede en el Valle de Mexicali (razón del sismo de 2010). El porcentaje restante se distribuye en otras fallas.

Esto no significa que las demás fallas se salvan de presentar un sismo de gran magnitud. En el sismo de 2010 fue la falla “oculta” Indiviso la que actuó junto con otras en la Sierra Cucapah. En ese momento no se tenía conocimiento de ella.

“Se va concentrando esa deformación y eventualmente, se acumula energía suficiente para que ocurra un sismo. La pregunta es: ¿cómo se va distribuyendo esa deformación en estas fallas para que nos dé un sismo de tal magnitud, de tales características? Esa es la pregunta del momento: cómo se va distribuyendo la deformación de las placas hacia las fallas para la sismicidad futura”, aseguró el investigador.

Mediante estudios de geodesia es posible conocer cuánta deformación absorbe cada falla; es decir, de esos seis centímetros anuales de desplazamiento, cuántos milímetros se mueve cada una de ellas. “Antes pensábamos que solo la falla Cerro Prieto era la que absorbía 85% de la deformación. Y no, ahora sabemos que existen otras, como la Indiviso, que se reparten esa deformación”, mencionó.

Para obtener información precisa, cada estación geodésica permanente requiere permanecer de 2 a 3 años instalada para arrojar datos con pequeños márgenes de error y así obtener la velocidad tectónica. Dimensionemos: cada satélite registra desplazamientos de milímetros a aproximadamente 20 mil kilómetros de distancia de la Tierra, todos los días.

El objetivo general es obtener esa velocidad tectónica a largo plazo para modelar la información y en colaboración con las agencias estadounidenses crear escenarios dentro de un modelo de peligro sísmico de las Californias. Este modelo incluye prepararse para el tan esperado gran sismo de California, el “Big One”.

Red comunitaria

Las estaciones de la REGNOM suelen instalarse en lugares seguros, como escuelas o estaciones de bomberos. Al momento de instalar, el personal de la REGNOM da capacitaciones a estudiantes, maestros e involucrados para que puedan adoptar el equipo geodésico. Trabajan con ellos a través de demostraciones y experimentos para envolverlos de alguna manera en el trabajo científico. De esta forma los adultos saben qué hacer con la estación en casos emergentes como un corte de energía eléctrica, por ejemplo. “Lo van adquiriendo para ellos, porque es de ellos, a final de cuentas”, aseguró el investigador.

La elección del sitio para instalar una estación corresponde a la distribución de las fallas, si el lugar garantiza seguridad al equipo a largo plazo, si se tiene permiso de los dueños, entre otros. Si no hay sitios seguros cerca, las estaciones se instalan casi escondidas, debido a situaciones de vandalismo que se han presentado anteriormente.

Retos de la red geodésica

2018 será también un año importante para la red, pues se cumple el plazo de tres años de haber sido instaladas las primeras estaciones y con los datos obtenidos se estimará la absorción de cada una de las fallas, y con ello un estimado de la velocidad tectónica.

Lo que sigue para la red es buscar opciones que hagan frente al reto tecnológico de comunicar todas las estaciones. Por las características geográficas y capacidades de comunicación, algunas estaciones se comunican por internet, otras por radio, etc. Actualmente, por ejemplo, las estaciones ubicadas en la Sierra Juárez no están comunicadas porque no hay infraestructura disponible para ello. Y aunque es posible comunicar las estaciones por satélite, es un proceso muy costoso debido a la necesidad de instalar antenas que hagan posible el envío de datos. El personal de la red acude a las estaciones incomunicadas cada 3 a 6 meses para colectar datos.

Otro de los objetivos es instalar más estaciones, sobre todo en la falla de San Miguel, la cual presentó un par de sismos de magnitud 6 en la década de los 50, ocasión en la que no presentó daños a la población de Rosarito y Tijuana. Es necesario tomar en cuenta que en ese tiempo estas ciudades no estaban tan pobladas como ahora. Además, hace falta monitorear geodésicamente las fallas de Vallecitos y Agua Blanca, ya que por ahora solo cuenta con estaciones sismológicas.

 

Palabras clave: geodesia, red, geodésica, REGNOM, sismología

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