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Zona Sísmica de Nueva Madrid

La Zona Sísmica de Nuevo Madrid (NMSZ), a veces llamada la Línea de Falla de Nuevo Madrid , es una importante zona sísmica y una fuente prolífica de terremotos intraplaca (terremotos dentro de una placa tectónica ) en el sur y medio oeste de los Estados Unidos , que se extiende al suroeste desde Nuevo Madrid, Misuri .

El sistema de fallas de New Madrid fue responsable de los terremotos de New Madrid de 1811-1812 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]

Los terremotos que ocurren en la Zona Sísmica de Nuevo Madrid amenazan potencialmente partes de siete estados estadounidenses: Illinois , Missouri , Arkansas , Kentucky , Tennessee y, en menor medida, Mississippi e Indiana . [2]

Ubicación

La zona sísmica de 240 km de longitud, que se extiende por cinco estados, se extiende hacia el sur desde Cairo, Illinois ; a través de Hayti , Caruthersville y New Madrid en Missouri; a través de Blytheville hasta Marked Tree en Arkansas. También cubre una parte del oeste de Tennessee cerca del lago Reelfoot , extendiéndose hacia el sureste hasta Dyersburg . Está al suroeste de la zona sísmica del valle de Wabash .

Geología

Estructura geológica de Reelfoot Rift (USGS, 1996)

Las fallas responsables de la NMSZ están incrustadas en una característica geológica del subsuelo conocida como Reelfoot Rift, que probablemente se formó durante el Período Cámbrico . [3] La falla de Reelfoot fue descrita por primera vez por Ervin y McGinnis (1975) y se cree que es de la era Precámbrica tardía . [4] La grieta no logró dividir el continente norteamericano, pero ha permanecido como un aulacógeno (una cicatriz o zona de debilidad) en las profundidades subterráneas. [3] [5]

Esta debilidad relativa es importante, ya que permitiría que las fuerzas de compresión este-oeste relativamente pequeñas asociadas con la continua deriva continental hacia el oeste de la placa norteamericana reactiven fallas antiguas alrededor de Nuevo Madrid, haciendo que el área sea inusualmente propensa a terremotos a pesar de estar lejos del límite de placa tectónica más cercano. [6]

Como se sabe que existen otras fallas antiguas en América del Norte, pero no todas están asociadas con terremotos modernos, otros procesos podrían estar en acción para aumentar localmente la tensión mecánica en las fallas de Nueva Madrid. [7] [8] Se ha sugerido que alguna forma de calentamiento en la litosfera debajo del área está haciendo que las rocas profundas sean más plásticas, lo que concentraría la tensión de compresión en el área subterránea más superficial donde ocurre la falla. [9] [10]

Historia

Terremotos en las zonas sísmicas de New Madrid y Wabash Valley

En la zona se produjeron cuatro de los terremotos más grandes registrados en la historia de Norteamérica, con magnitudes de momento estimadas de hasta 7 o más, todos ellos ocurridos en un período de tres meses entre diciembre de 1811 y febrero de 1812. Muchos de los relatos publicados describen los efectos acumulativos de todos los terremotos (conocidos 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 de manera continua a lo largo de escalas de tiempo geológicas sin alterar drásticamente la topografía local, los estudios han concluido que la actividad sísmica allí no puede haber continuado por más de 64.000 años, lo que hace que la Zona Sísmica de Nuevo Madrid sea una característica joven, o que los terremotos y la elevación asociada 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 los soplos de arena y de los horizontes del suelo, que se han producido series previas de terremotos muy grandes en la NMSZ en la prehistoria reciente. Según los artefactos encontrados enterrados por depósitos de soplos de arena y de los estudios de carbono-14, los grandes terremotos anteriores como los de 1811-12 parecen haber ocurrido alrededor de 1450 y 900 d. C., [12] así como alrededor de 300 d. C. También se ha encontrado evidencia de una aparente serie de grandes terremotos alrededor de 2350 a. C. [13] A unos 80 kilómetros (50 millas) al suroeste de la NMSZ actualmente definida, pero lo suficientemente cerca como para estar asociada con el Reelfoot Rift, cerca de Marianna, Arkansas , se han identificado tentativamente dos conjuntos de características de licuefacción indicativas de grandes terremotos y se han datado en 3500 y 4800 a. C. Se interpretó que estas características fueron causadas por grupos de grandes terremotos sincronizados estrechamente entre sí. [14]

Los estudios de dendrocronología (anillos de los 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 crecimiento rápido después de su inundación, mientras que los núcleos tomados de viejos cipreses calvos en los hundimientos de St. Francis mostraron un crecimiento más lento en el medio siglo que siguió a 1812. Estos se interpretaron como señales claras de la serie de terremotos de 1811-12 en los anillos de los árboles. Como el registro de anillos de los árboles en el lago Reelfoot y los hundimientos de St. Francis se remonta a 1682 y 1321, respectivamente, Van Arsdale et al. interpretan la falta de señales similares en otras partes de la cronología como evidencia contra los grandes terremotos de New Madrid entre esos años y 1811. [15]

25 de diciembre de 1699

El primer registro escrito conocido de un terremoto que se sintió en la ZNMN fue el de un misionero francés que viajaba por el Mississippi con un grupo de exploradores. A la 1:00 p. m. del día de Navidad de 1699, en un lugar cercano a la ubicación actual de Memphis, el grupo se sobresaltó por un breve período de temblor de tierra. [16]

El gran terremoto de New Madrid , un grabado en madera del siglo XIX de Nuestro primer siglo (1877) de Devens

Serie de terremotos de 1811-1812

En New Madrid, se derribaron árboles y se derrumbaron riberas de ríos. Este suceso hizo temblar ventanas y muebles en Washington, DC, hizo sonar campanas en Richmond, Virginia, derramó agua de pozos y sacudió casas en Charleston, Carolina del Sur, y arrancó yeso de las casas en Columbia, Carolina del Sur. En Jefferson, Indiana, se movieron muebles y en Lebanon, Ohio, los residentes huyeron de sus hogares. Los observadores en Herculaneum, Missouri, lo calificaron de "severo" y dijeron que tuvo una duración de 10 a 12 minutos. [21]
En New Madrid se sintieron temblores secundarios cada 6-10 minutos, un total de 27, hasta lo que se denominó el choque diurno, que tuvo la misma intensidad que el primero. Muchos de estos temblores se sintieron también en todo el este de Estados Unidos, aunque con menor intensidad que el terremoto inicial. [21]
Más de 4000 informes de terremotos desde 1974

1812–1900

Cientos de réplicas de la serie de 1811-12 se sucedieron durante un período de varios años. Las réplicas lo suficientemente fuertes como para sentirse ocurrieron hasta 1817. 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, Misuri . El terremoto dañó prácticamente todos los edificios de Charleston, creó volcanes de arena en la ciudad, agrietó un pilar en el puente ferroviario de Cairo y derribó chimeneas en San Luis, Misuri ; Memphis, Tennessee; Gadsden, Alabama ; y Evansville, Indiana . [22]

Actividad moderna

El terremoto más grande de la NMSZ del siglo XX fue un terremoto de magnitud 5,4 el 9 de noviembre de 1968, cerca de Dale, Illinois . El terremoto dañó el edificio cívico en Henderson, Kentucky , y se sintió en 23 estados. La gente de Boston dijo que sus edificios se balancearon. En el momento del terremoto, fue el terremoto más grande registrado con epicentro en Illinois en la historia registrada de ese estado. [23] En 2008, en la cercana zona sísmica del valle de Wabash , ocurrió un terremoto similar de magnitud 5,4 con epicentro en Illinois cerca de West Salem y Mount Carmel .

En 1974 se instalaron instrumentos en la zona y sus alrededores para vigilar de cerca la actividad sísmica. Desde entonces, se han registrado más de 4.000 terremotos, la mayoría de los cuales fueron demasiado pequeños para ser sentidos. En promedio, un terremoto por año es lo suficientemente fuerte 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 resultar en "las mayores pérdidas económicas debido a un desastre natural en los Estados Unidos", prediciendo además daños "generalizados y catastróficos" en 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 resulte en miles de muertes, con más de 4.000 de las muertes esperadas solo en Memphis.

La posibilidad de que se repitan grandes terremotos y sus efectos actuales en ciudades densamente pobladas dentro y alrededor de la zona sísmica ha generado mucha investigación dedicada a comprender la NMSZ. Mediante el estudio de la evidencia de terremotos pasados ​​y el seguimiento cercano del movimiento del suelo y la actividad sísmica actual, los científicos intentan comprender sus causas e 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 Nueva Madrid se rompieran simultáneamente con un terremoto de magnitud total de 7,7. El informe concluyó 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 gravemente afectados, y Memphis y St. Louis sufrirían graves daños. El informe estimó 86.000 víctimas, incluidas 3.500 víctimas mortales, 715.000 edificios dañados y 7,2 millones de personas desplazadas, con dos millones de ellas buscando refugio, principalmente debido a la falta de servicios públicos. Las pérdidas económicas directas, según el informe, serían de al menos 300.000 millones de dólares. [25]

La predicción de Iben Browning en 1990

A partir de febrero de 1989, el autoproclamado climatólogo Iben Browning , quien afirmó haber predicho la erupción del Monte Santa Helena en 1980 y el terremoto de Loma Prieta en 1989 , predijo una probabilidad del 50% de un terremoto de magnitud 6,5 a 7,5 en el área de Nuevo Madrid en algún momento entre el 1 y el 5 de diciembre de 1990. [26] [27] Browning parece haber basado esta predicción en que se esperaban fuerzas de marea particularmente fuertes durante ese tiempo, y en su opinión de que un terremoto en Nuevo Madrid estaba "atrasado"; sin embargo, los sismólogos generalmente coinciden en que no existe correlación entre las mareas y los terremotos. [27] El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) solicitó una evaluación de la predicción por parte de un consejo asesor de científicos de la tierra, 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, lo que provocó alarma pública. El período transcurrió sin ninguna actividad sísmica importante en Nuevo Madrid ni a lo largo de la falla de 120 millas (190 km). [27]

Incertidumbre sobre el potencial de recurrencia

La falta de movimiento aparente de la tierra a lo largo del sistema de fallas de Nueva 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 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 New Madrid podría estar "apagándose" y que la tensión tectónica podría estar acumulándose en otras partes. [28] Seth Stein, el 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 Predicciones 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 fallas, los terremotos a lo largo de las fallas podrían ser solo réplicas de los terremotos de 1811-12. [31]

Según el USGS, existe un amplio consenso en cuanto a que la posibilidad de que se produzcan grandes terremotos en la NMSZ sigue siendo motivo de preocupación y que los datos del GPS no ofrecen argumentos convincentes para reducir los peligros sísmicos percibidos en la región. Una de las preocupaciones es que los pequeños terremotos que todavía se producen no están disminuyendo con el tiempo, como ocurriría si fueran réplicas de los acontecimientos de 1811-1812; 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 en la que se indicaba la estimación de una probabilidad del 7 al 10 % de que se produjera un terremoto en New Madrid de una magnitud comparable a uno de los terremotos de 1811-1812 en los próximos 50 años, y una probabilidad del 25 al 40 % de que se produjera un terremoto de magnitud 6 en el mismo período de tiempo. [32] En julio de 2014, el USGS aumentó la evaluación de riesgos para el área de New Madrid. [33]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

Enlaces externos

36°35′N 89°35′O / 36.58, -89.59