El sistema de fallas de Nuevo Madrid fue responsable de los terremotos de Nuevo Madrid de 1811-12 y tiene el potencial de producir grandes terremotos en el futuro. Desde 1812 se han registrado frecuentes terremotos de menor magnitud en la zona. [1]
Estructura geológica de Reelfoot Rift (USGS, 1996)
Las fallas responsables de la NMSZ están incrustadas en una característica geológica subterránea conocida como Reelfoot Rift, que probablemente se formó durante el Período Cámbrico . [3] El Reelfoot Rift fue descrito por primera vez por Ervin y McGinnis (1975) y se cree que data del Precámbrico tardío . [4] La grieta no logró dividir el continente norteamericano, pero ha permanecido como un aulacógeno (una cicatriz o zona de debilidad) en las profundidades del subsuelo. [3] [5]
Esta relativa debilidad es importante, ya que permitiría que las relativamente pequeñas fuerzas de compresión este-oeste asociadas con la continua deriva continental de la Placa de América del Norte hacia el oeste reactiven viejas fallas alrededor de Nuevo Madrid, haciendo que el área sea inusualmente propensa a terremotos a pesar de estar lejos del límite de la placa tectónica más cercana. [6]
Dado que se sabe que ocurren otras fisuras antiguas en América del Norte, pero no todas están asociadas con terremotos modernos, otros procesos podrían estar funcionando para aumentar localmente la tensión mecánica en las fallas de Nuevo Madrid. [7] [8] Se ha sugerido que alguna forma de calentamiento en la litosfera debajo del área hace que las rocas profundas sean más plásticas, lo que concentraría la tensión de compresión en el área subsuperficial menos profunda donde ocurre la falla. [9] [10]
Historia
Terremotos en las zonas sísmicas de New Madrid y Wabash Valley
La zona sufrió cuatro de los terremotos más grandes registrados en la historia de América del Norte, con magnitudes de momento estimadas de hasta 7 o más, y todos ocurrieron dentro de un período de 3 meses entre diciembre de 1811 y febrero de 1812. Muchos de los relatos publicados describen el terremoto acumulativo. efectos de todos los terremotos (conocida como la Secuencia de Nuevo Madrid), por lo que puede resultar difícil encontrar los efectos individuales de cada terremoto. Las estimaciones de magnitud y los epicentros se basan en interpretaciones de relatos históricos y pueden variar.
Terremotos prehistóricos
Como las tasas de elevación asociadas con los grandes terremotos de Nuevo Madrid no podrían haber ocurrido continuamente en escalas de tiempo geológicas sin alterar drásticamente la topografía local, los estudios han concluido que la actividad sísmica allí no puede haber durado más de 64.000 años, lo que convierte a la Zona Sísmica de Nuevo Madrid en una zona joven. característica, o que los terremotos y el levantamiento asociado migran alrededor del área con el tiempo, o que la NMSZ tiene períodos cortos de actividad intercalados con largos períodos de inactividad. [11]
Los estudios arqueológicos han descubierto, a partir de estudios de golpes de arena y horizontes del suelo, que en la prehistoria reciente se han producido series anteriores de terremotos muy grandes en la NMSZ. Con base en los artefactos encontrados enterrados por depósitos de arena y en estudios de carbono 14, grandes terremotos anteriores como los de 1811-12 parecen haber ocurrido alrededor de los años 1450 y 900 d. C., [12] así como alrededor del 300 d. C. También se han encontrado pruebas. para una aparente serie de grandes terremotos alrededor del 2350 a.C. [13] A unos 80 kilómetros (50 millas) al suroeste de la NMSZ actualmente definida, pero lo suficientemente cerca como para asociarse con Reelfoot Rift, cerca de Marianna, Arkansas , se han identificado tentativamente dos conjuntos de características de licuefacción indicativas de grandes terremotos y se han fechado en 3500. y 4800 a.C. Se interpretó que estas características fueron causadas por grupos de grandes terremotos sincronizados muy juntos. [14]
Los estudios de dendrocronología (anillos de árboles) realizados en los cipreses calvos más antiguos que crecen en el lago Reelfoot encontraron evidencia de la serie de 1811-12 en forma de fracturas seguidas de un rápido crecimiento después de su inundación, mientras que los núcleos tomados de viejos cipreses calvos en St. Las tierras sumergidas de Francis mostraron un crecimiento más lento en el medio siglo posterior a 1812. Esto se interpretó como señales claras de la serie de terremotos de 1811-12 en los anillos de los árboles. Como el registro de anillos de árboles en Reelfoot Lake y las tierras hundidas de St. Francis se remonta a 1682 y 1321, respectivamente, Van Arsdale et al. interprete la falta de señales similares en otras partes de la cronología como evidencia contra los grandes terremotos de Nuevo Madrid entre esos años y 1811. [15]
25 de diciembre de 1699
El primer registro escrito conocido de un terremoto sentido en la NMSZ fue el de un misionero francés que viajaba por el Mississippi con un grupo de exploradores. A la 1 de la tarde del día de Navidad de 1699, en un lugar cercano a la actual ubicación de Memphis, el grupo se sorprendió por un breve período de temblor de tierra. [dieciséis]
El gran terremoto en Nuevo Madrid , un grabado en madera del siglo XIX de Nuestro primer siglo de Devens (1877)
Serie de terremotos de 1811-12
16 de diciembre de 1811 , 0815 UTC (2:15 am); (M alrededor de 7,5) [17] epicentro en el noreste de Arkansas, probablemente en la falla de Cottonwood Grove; [18] : pág. 7 solo causó daños leves a las estructuras artificiales, principalmente debido a la escasa población en el área epicentral. La futura ubicación de Memphis, Tennessee, se vio sacudida por la intensidad del nivel IX de Mercalli. Un seiche sísmico se propagó río arriba y Little Prairie fue destruida por licuefacción . [19] Las elevaciones locales del suelo y la visión de las olas de agua moviéndose río arriba dieron a los observadores la impresión de que el río Mississippi fluía hacia atrás. [20]
En Nuevo Madrid, se derribaron árboles y se derrumbaron las riberas de los ríos. Este evento sacudió ventanas y muebles en Washington, DC, hizo sonar campanas en Richmond, Virginia, derramó agua de pozo y sacudió casas en Charleston, Carolina del Sur, y arrancó yeso de casas en Columbia, Carolina del Sur. En Jefferson, Indiana, los muebles se mudaron y en Lebanon, Ohio, los residentes huyeron de sus hogares. Los observadores en Herculano, Missouri, lo llamaron "severo" y dijeron que tenía una duración de 10 a 12 minutos. [21]
Se sintieron réplicas cada 6-10 minutos, un total de 27, en Nuevo Madrid hasta lo que se denominó el Daylight Shock, que fue de la misma intensidad que el primero. Muchos de estos también se sintieron en todo el este de Estados Unidos, aunque con menos intensidad que el terremoto inicial. [21]
El 16 de diciembre de 1811 , a veces denominado "Choque del Amanecer" o "Choque de la Luz del Día", ocurrió a las 1315 UTC (7:15 am); (M alrededor de 7) con epicentro en el noreste de Arkansas. [17]
23 de enero de 1812 , 1515 UTC (9:15 am); (M alrededor de 7,3) epicentro alrededor de Nuevo Madrid, [17] aunque esto está en disputa. [18] : pág. 7 Este fue probablemente el más pequeño de los tres shocks principales, pero resultó en una deformación generalizada del suelo, deslizamientos de tierra, fisuras y hundimiento de las riberas de los arroyos en el área meizosísmica . Johnston y Schweig atribuyen este terremoto a una ruptura en la Falla Norte de Nuevo Madrid. [19] [17] Un punto de vista minoritario sostiene que el epicentro de este terremoto fue en el sur de Illinois. Un panel de expertos de 2011 instó a realizar más investigaciones para aclarar este punto, afirmando que la hipótesis de Illinois significaría que existe una sección extendida de falla, tal vez todavía cargada y capaz de albergar un gran terremoto en el futuro. [18] : pág. 7
7 de febrero de 1812 , 0945 UTC (3:45 am); (M alrededor de 7,5) epicentro cerca de New Madrid, Missouri. [17] Este fue el evento más grande de la serie y destruyó la ciudad de Nuevo Madrid. [17] En St. Louis, Missouri , muchas casas sufrieron graves daños y sus chimeneas se derribaron. Parece haber ocurrido en la falla de Reelfoot, un segmento de falla inversa que cruza bajo el río Mississippi justo al sur de Kentucky Bend y continúa hacia el este como Lake County Uplift. [18] : pág. 7 En este evento, el levantamiento a lo largo de la falla creó cascadas temporales en el río Mississippi, creó una ola que se propagó río arriba y provocó la formación del lago Reelfoot al represar los arroyos. [19]
Más de 4000 informes de terremotos desde 1974
1812-1900
A lo largo de varios años se produjeron cientos de réplicas de la serie de 1811-12. Hasta 1817 se produjeron réplicas lo suficientemente fuertes como para sentirse. Los terremotos más grandes que han ocurrido desde entonces fueron el 4 de enero de 1843 y el 31 de octubre de 1895 , con estimaciones de magnitud de 6,0 y 6,6, respectivamente. El evento de 1895 tuvo su epicentro cerca de Charleston, Missouri . El terremoto dañó prácticamente todos los edificios de Charleston, creó volcanes de arena junto a la ciudad, agrietó un muelle en el puente ferroviario de El Cairo y derribó chimeneas en St. Louis, Missouri ; Memphis, Tennessee; Gadsden, Alabama ; y Evansville, Indiana . [22]
En 1974 se instalaron instrumentos dentro y alrededor del área para monitorear de cerca la actividad sísmica. Desde entonces, se han registrado más de 4.000 terremotos, la mayoría de los cuales fueron demasiado pequeños para sentirse. En promedio, un terremoto por año es lo suficientemente grande como para sentirse en la zona.
Potencial de futuros terremotos
En un informe presentado en noviembre de 2008, la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias de Estados Unidos advierte que un terremoto grave en la NMSZ podría provocar "las mayores pérdidas económicas debidas a un desastre natural en Estados Unidos", prediciendo además daños "generalizados y catastróficos" en todo el territorio. Alabama, Arkansas, Illinois, Indiana, Kansas, Kentucky, Mississippi, Missouri, Oklahoma, Texas y particularmente Tennessee, donde un terremoto de magnitud 7,7 causaría daños a decenas de miles de estructuras que afectarían la distribución de agua , los sistemas de transporte y otras infraestructuras vitales . [24] Se espera que el terremoto cause miles de muertes, y se esperan más de 4.000 de ellas sólo en Memphis.
La posibilidad de que se repitan grandes terremotos y sus efectos hoy en ciudades densamente pobladas dentro y alrededor de la zona sísmica ha generado mucha investigación dedicada a comprender la NMSZ. Al estudiar la evidencia de terremotos pasados y monitorear de cerca el movimiento del suelo y la actividad sísmica actual, los científicos intentan comprender sus causas y sus intervalos de recurrencia.
En octubre de 2009, un equipo compuesto por investigadores de la Universidad de Illinois y Virginia Tech encabezados por Amr S. Elnashai, financiado por la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias , consideró un escenario en el que los tres segmentos de la falla de Nuevo Madrid se rompían simultáneamente con un terremoto de magnitud total de 7.7. El informe encontró que habría daños significativos en los ocho estados estudiados (Alabama, Arkansas, Illinois, Indiana, Kentucky, Mississippi, Missouri y Tennessee) con la probabilidad de daños adicionales en los estados más alejados de la NMSZ. Tennessee, Arkansas y Missouri serían los más afectados, y Memphis y St. Louis sufrirían graves daños. El informe estimó 86.000 víctimas, incluidas 3.500 muertes, 715.000 edificios dañados y 7,2 millones de personas desplazadas, de las cuales dos millones buscaron refugio, principalmente debido a la falta de servicios públicos. Las pérdidas económicas directas, según el informe, ascenderían al menos a 300 mil millones de dólares. [25]
La predicción de Iben Browning de 1990
A partir de febrero de 1989, el autoproclamado climatólogo Iben Browning , que afirmó haber predicho la erupción del Monte St. Helens en 1980 y el terremoto de Loma Prieta en 1989 , predijo una probabilidad del 50% de que en algún momento se produjera un terremoto de magnitud entre 6,5 y 7,5 en el área de Nuevo Madrid. entre el 1 de diciembre y el 5 de diciembre de 1990. [26] [27] Browning parece haber basado esta predicción en fuerzas de marea particularmente fuertes que se esperaban durante ese tiempo, y su opinión de que un terremoto en Nuevo Madrid estaba "retrasado"; sin embargo, los sismólogos generalmente coinciden en que no existe correlación entre mareas y terremotos. [27] El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) solicitó una evaluación de la predicción por parte de un consejo asesor de científicos terrestres, quienes concluyeron que "la predicción no tiene validez científica". [27] A pesar de la falta de apoyo científico, la predicción de Browning fue ampliamente difundida en los medios internacionales, causando alarma pública. El período transcurrió sin actividad sísmica importante en Nuevo Madrid ni a lo largo de la falla de 190 km (120 millas). [27]
Incertidumbre sobre el potencial de recurrencia
La falta de movimiento aparente de tierra a lo largo del sistema de fallas de Nuevo Madrid ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. En 2009, dos estudios basados en ocho años de mediciones GPS indicaron que las fallas se movían a no más de 0,2 mm (0,008 pulgadas) por año. [28] Esto contrasta con la tasa de deslizamiento en la falla de San Andrés , que promedia hasta 37 mm (1,5 pulgadas) por año en toda California. [29]
El 13 de marzo de 2009, un grupo de investigación con sede en la Universidad Northwestern y la Universidad Purdue , financiado por el USGS, informó en Science y otras revistas que el sistema de Nuevo Madrid podría estar "apagándose" y que el estrés tectónico podría estar acumulándose en otros lugares. [28] Seth Stein, líder del grupo de investigación, publicó estos puntos de vista en un libro, Disaster Deferred , en 2008. Aunque algunas de estas ideas han ganado cierta aceptación entre los investigadores, no han sido aceptadas por el Consejo Nacional de Evaluación de Predicción de Terremotos. , que asesora al USGS. [30] En la edición del 5 de noviembre de 2009 de Nature , investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad de Missouri dijeron que debido a la falta de movimiento de las fallas, los terremotos a lo largo de las fallas pueden ser solo réplicas de los terremotos de 1811-12. [31]
Según el USGS, existe un amplio consenso en que la posibilidad de que se produzcan grandes terremotos en la NMSZ sigue siendo motivo de preocupación y que los datos del GPS no proporcionan argumentos convincentes para reducir los peligros percibidos de terremotos en la región. Una preocupación es que los pequeños terremotos que todavía ocurren no están disminuyendo con el tiempo, como lo harían si fueran réplicas de los eventos de 1811-12; otra es que el registro arqueológico de 4.500 años de grandes terremotos en la región es más significativo que 10 años de medición directa de la deformación. El USGS publicó una hoja informativa en 2009 indicando la estimación de una probabilidad del 7 al 10% de que se produzca un terremoto en Nuevo Madrid de magnitud comparable a uno de los terremotos de 1811-12 en los próximos 50 años, y una probabilidad del 25 al 40% de una magnitud 6 terremotos en el mismo período de tiempo. [32] En julio de 2014, el USGS aumentó la evaluación de riesgos para el área de Nuevo Madrid. [33]
Ver también
Crowley's Ridge : formación geológica en los estados estadounidenses de Arkansas y Missouri
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enlaces externos
Consorcio de Terremotos del Centro de EE. UU.
El peligro de terremoto en la zona sísmica de Nuevo Madrid sigue siendo una preocupación – Servicio Geológico de Estados Unidos
USGS Nuevo Madrid
"Descubriendo peligros ocultos en el valle del Mississippi"
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Evidencia geodésica espacial de tasas de deformación rápidas en la zona sísmica de Nuevo Madrid en el centro de EE. UU. (PDF)
