La falla de San Andrés es una falla transformante continental de rumbo lateral derecho que se extiende aproximadamente 1200 kilómetros (750 mi) a través del estado de California en los EE. UU . [1] Forma parte del límite tectónico entre la placa del Pacífico y la placa norteamericana . Tradicionalmente, para fines científicos, la falla se ha clasificado en tres segmentos principales (norte, centro y sur), cada uno con diferentes características y un grado diferente de riesgo sísmico. La tasa de deslizamiento promedio a lo largo de toda la falla varía de 20 a 35 mm (0,79 a 1,38 pulgadas) por año. [1]
En el norte, la falla termina en alta mar cerca de Eureka, California , en la Triple Unión de Mendocino , donde se encuentran tres placas tectónicas. La zona de subducción de Cascadia intersecta la falla de San Andrés en la Triple Unión de Mendocino. Se ha planteado la hipótesis de que un gran terremoto a lo largo de la zona de subducción de Cascadia podría provocar una ruptura a lo largo de la falla de San Andrés. [2] [3] [4]
En el sur, la falla termina cerca de Bombay Beach, California , en el mar de Salton . Aquí, el movimiento de las placas se está reorganizando de lateral a derecha a divergente . En esta región (conocida como la fosa de Salton ), el límite de las placas se ha estado desgarrando y separando, creando una nueva dorsal oceánica que es una extensión del golfo de California . Los sedimentos depositados por el río Colorado están impidiendo que la fosa se rellene con agua de mar del golfo.
La falla fue identificada por primera vez en 1895 por el profesor Andrew Lawson de la Universidad de California en Berkeley . A raíz del terremoto de San Francisco de 1906 , Lawson recibió el encargo de descifrar el origen del terremoto. Comenzó por inspeccionar y cartografiar los desfases (como vallas o carreteras que habían sido cortadas por la mitad) a lo largo de las rupturas de la superficie. Cuando se trazó la ubicación de estos desfases en un mapa, observó que formaban una línea casi perfecta sobre la falla que había descubierto anteriormente. Concluyó que la falla debía haber sido el origen del terremoto.
Esta línea atravesaba el lago San Andreas , un estanque de hundimiento . El lago se creó a partir de un paso extensional en la falla, que creó una depresión natural donde el agua podía asentarse. Un error común es pensar que Lawson nombró la falla en honor a este lago. Sin embargo, según algunos de sus informes de 1895 y 1908, en realidad la nombró en honor al valle de San Andreas que la rodeaba. [5] Después del terremoto de San Francisco de 1906 , Lawson también concluyó que la falla se extendía hasta el sur de California . En 1953, el geólogo Thomas Dibblee concluyó que podían ocurrir cientos de millas de movimiento lateral a lo largo de la falla.
Un proyecto financiado por la NSF llamado Observatorio de la Falla de San Andrés en Profundidad (SAFOD) cerca de Parkfield, California , implicó perforar la falla entre 2004 y 2007. El objetivo era recolectar muestras de núcleos y hacer observaciones geofísicas y geoquímicas directas para comprender mejor el comportamiento de la falla en profundidad. [6]
El segmento norte de la falla se extiende desde Hollister , a través de las montañas de Santa Cruz , epicentro del terremoto de Loma Prieta de 1989 , luego sube por la península de San Francisco , donde fue identificada por primera vez por el profesor Lawson en 1895, luego mar adentro en Daly City cerca de Mussel Rock . Esta es la ubicación aproximada del epicentro del terremoto de San Francisco de 1906. La falla regresa a tierra en la laguna de Bolinas, justo al norte de Stinson Beach en el condado de Marin . Regresa bajo el agua a través del canal lineal de la bahía de Tomales que separa la península de Point Reyes del continente, corre justo al este de Bodega Head a través de Bodega Bay y nuevamente bajo el agua, regresando a tierra en Fort Ross . (En esta región alrededor del área de la bahía de San Francisco, varias "fallas hermanas" significativas corren más o menos paralelas, y cada una de ellas puede crear terremotos significativamente destructivos). Desde Fort Ross, el segmento norte continúa sobre tierra, formando en parte un valle lineal a través del cual fluye el río Gualala . Regresa mar adentro en Point Arena . Después de eso, corre bajo el agua a lo largo de la costa hasta acercarse al cabo Mendocino , donde comienza a curvarse hacia el oeste, terminando en Mendocino Triple Junction .
El segmento central de la falla de San Andrés se extiende en dirección noroeste desde Parkfield hasta Hollister . Mientras que la sección sur de la falla y las partes que atraviesan Parkfield experimentan terremotos, el resto de la sección central de la falla exhibe un fenómeno llamado deslizamiento asísmico , donde la falla se desliza continuamente sin causar terremotos. Se formó por un límite de transformación. [7]
El segmento sur (también conocido como el segmento Mojave ) comienza cerca de Bombay Beach, California . Box Canyon, cerca del mar de Salton , contiene estratos volcados asociados con esa sección de la falla. [8] La falla luego corre a lo largo de la base sur de las montañas de San Bernardino , cruza el paso de Cajon y continúa hacia el noroeste a lo largo de la base norte de las montañas de San Gabriel . Estas montañas son el resultado del movimiento a lo largo de la falla de San Andrés y comúnmente se las llama cordillera transversal. En Palmdale , una parte de la falla se examina fácilmente en un corte de carretera para la autopista Antelope Valley . La falla continúa hacia el noroeste a lo largo de Elizabeth Lake Road hasta la ciudad de Elizabeth Lake . A medida que pasa por las ciudades de Gorman , Tejon Pass y Frazier Park , la falla comienza a doblarse hacia el norte, formando la "Gran Curva". Se cree que esta curva de restricción es donde la falla se bloquea en el sur de California , con un intervalo de recurrencia de terremotos de aproximadamente 140 a 160 años. Al noroeste del parque Frazier, la falla atraviesa la llanura Carrizo , una llanura extensa y sin árboles donde gran parte de la falla es claramente visible. El escarpe Elkhorn define la traza de la falla a lo largo de gran parte de su longitud dentro de la llanura.
El segmento sur, que se extiende desde Parkfield en el condado de Monterey hasta el mar de Salton , es capaz de generar un terremoto de magnitud 8,1. En su punto más cercano, esta falla pasa a unas 35 millas (56 km) al noreste de Los Ángeles. Un terremoto de esa magnitud en este segmento sur mataría a miles de personas en Los Ángeles, San Bernardino, Riverside y áreas circundantes, y causaría cientos de miles de millones de dólares en daños. [9]
La placa del Pacífico , al oeste de la falla, se mueve en dirección noroeste, mientras que la placa norteamericana , al este, se mueve hacia el suroeste, pero relativamente al sureste, bajo la influencia de la tectónica de placas . La tasa de deslizamiento promedia entre 33 y 37 milímetros (1,3 a 1,5 pulgadas) al año en California. [10]
El movimiento hacia el suroeste de la placa norteamericana en dirección al Pacífico está creando fuerzas de compresión a lo largo del lado oriental de la falla. El efecto se expresa en las cordilleras costeras. El movimiento hacia el noroeste de la placa del Pacífico también está creando fuerzas de compresión significativas que son especialmente pronunciadas en los lugares donde la placa norteamericana ha obligado a la falla de San Andrés a desplazarse hacia el oeste. Esto ha llevado a la formación de las cordilleras transversales en el sur de California y, en menor medida, pero aún significativa, de las montañas de Santa Cruz (el lugar donde se produjo el terremoto de Loma Prieta en 1989).
Los estudios de los movimientos relativos de las placas del Pacífico y de América del Norte han demostrado que sólo alrededor del 75 por ciento del movimiento puede atribuirse a los movimientos de la falla de San Andrés y sus diversas fallas secundarias. El resto del movimiento se ha encontrado en una zona al este de las montañas de Sierra Nevada llamada Walker Lane o Zona de Cizallamiento del Este de California. La razón de esto no está clara. Se han propuesto varias hipótesis y se están realizando investigaciones. Una hipótesis –que cobró interés tras el terremoto de Landers en 1992– sugiere que el límite de la placa puede estar desplazándose hacia el este, alejándose de la falla de San Andrés hacia Walker Lane. [11] [12]
Suponiendo que el límite de las placas no cambie como se ha hipotetizado, el movimiento proyectado indica que la masa de tierra al oeste de la falla de San Andrés, incluyendo Los Ángeles, eventualmente se deslizará más allá de San Francisco, y luego continuará hacia el noroeste hacia la fosa de las Aleutianas , durante un período de quizás veinte millones de años. [13]
La falla de San Andrés comenzó a formarse a mediados del Cenozoico , hace unos 30 millones de años . [14] En ese momento, un centro de expansión entre la placa del Pacífico y la placa Farallón (que ahora está mayoritariamente subducida, con restos que incluyen la placa de Juan de Fuca , la placa de Rivera , la placa de Cocos y la placa de Nazca ) estaba comenzando a alcanzar la zona de subducción frente a la costa occidental de América del Norte. Como el movimiento relativo entre las placas del Pacífico y América del Norte era diferente del movimiento relativo entre las placas Farallón y América del Norte, la dorsal en expansión comenzó a "subducirse", creando un nuevo movimiento relativo y un nuevo estilo de deformación a lo largo de los límites de las placas. Estas características geológicas son las que se ven principalmente a lo largo de la falla de San Andrés. También incluye un posible impulsor de la deformación de la cuenca y la cordillera , la separación de la península de Baja California y la rotación de la cordillera transversal .
La sección sur principal de la falla de San Andrés propiamente dicha solo existe desde hace unos 5 millones de años. [15] La primera encarnación conocida de la parte sur de la falla fue la zona de falla Clemens Well-Fenner- San Francisquito alrededor de 22-13 Ma. Este sistema agregó la falla de San Gabriel como un foco principal de movimiento entre 10 y 5 Ma. Actualmente, se cree que la falla de San Andrés moderna eventualmente transferirá su movimiento hacia una falla dentro de la zona de cizallamiento del este de California . Esta complicada evolución, especialmente a lo largo del segmento sur, es causada principalmente por la "Gran Curva" y/o una diferencia en el vector de movimiento entre las placas y la tendencia de la falla y sus ramas circundantes.
La falla fue identificada por primera vez en el norte de California por el profesor de geología de la Universidad de California en Berkeley, Andrew Lawson, en 1895, y la bautizó con el nombre del valle de San Andrés que la rodea. Once años después, Lawson descubrió que la falla de San Andrés se extendía hacia el sur hasta el sur de California después de revisar los efectos del terremoto de San Francisco de 1906. El movimiento lateral a gran escala (cientos de millas) a lo largo de la falla fue propuesto por primera vez en un artículo de 1953 de los geólogos Mason Hill y Thomas Dibblee . Esta idea, que se consideró radical en ese momento, ha sido reivindicada desde entonces por la tectónica de placas moderna . [16]
Los sismólogos descubrieron que la falla de San Andrés, cerca de Parkfield, en el centro de California, produce constantemente un terremoto de magnitud 6,0 aproximadamente una vez cada 22 años. Tras los eventos sísmicos registrados en 1857, 1881, 1901, 1922, 1934 y 1966, los científicos predijeron que otro terremoto debería ocurrir en Parkfield en 1993. Finalmente ocurrió en 2004. Debido a la frecuencia de la actividad predecible, Parkfield se ha convertido en una de las áreas más importantes del mundo para la investigación de grandes terremotos.
En 2004, justo al norte de Parkfield, comenzaron las obras del Observatorio en Profundidad de la Falla de San Andrés (SAFOD, por sus siglas en inglés). El objetivo de SAFOD es perforar un agujero de casi 3 kilómetros (1,9 millas) en la corteza terrestre y en la Falla de San Andrés. Se instalará una serie de sensores para registrar los terremotos que ocurran cerca de esta zona. [17]
Un estudio de 2023 encontró un vínculo entre el nivel del agua en el lago Cahuilla (ahora el mar de Salton ) y la actividad sísmica a lo largo de la falla de San Andrés del sur. El estudio sugiere que los grandes terremotos a lo largo de esta sección de la falla coincidieron con altos niveles de agua en el lago. La carga hidrológica causada por los altos niveles de agua puede más que duplicar la tensión en la falla de San Andrés del sur, lo que probablemente sea suficiente para desencadenar terremotos. Esto puede explicar el período de tiempo anormalmente largo desde el último gran terremoto en la región, ya que el lago se ha secado. [18]
El sistema de fallas de San Andrés ha sido objeto de numerosos estudios. En particular, las investigaciones científicas realizadas durante los últimos 23 años han dado lugar a unas 3.400 publicaciones. [19]
Un estudio publicado en 2006 en la revista Nature por Yuri Fialko, profesor asociado del Instituto de Geofísica y Física Planetaria Cecil H. e Ida M. Green de la Institución Scripps de Oceanografía , [21] encontró que la falla de San Andrés ha alcanzado un nivel de estrés suficiente para que ocurra un terremoto de magnitud mayor a 7,0 en la escala de magnitud de momento . [22] Este estudio también encontró que el riesgo de un gran terremoto puede estar aumentando más rápidamente de lo que los científicos habían creído anteriormente. Además, el riesgo se concentra actualmente en la sección sur de la falla, es decir, la región alrededor de Los Ángeles, porque se han producido terremotos fuertes relativamente recientemente en los segmentos central ( 1857 ) y norte ( 1906 ) de la falla, mientras que la sección sur no ha visto ninguna ruptura similar durante al menos 300 años. Según este estudio, un gran terremoto en esa sección sur de la falla de San Andrés provocaría daños importantes en el área metropolitana de Palm Springs - Indio y otras ciudades de los condados de San Bernardino , Riverside e Imperial en California, y el municipio de Mexicali en Baja California . Se sentiría con fuerza (y potencialmente causaría daños significativos) en gran parte del sur de California , incluidas las áreas densamente pobladas del condado de Los Ángeles , el condado de Ventura , el condado de Orange , el condado de San Diego , el municipio de Ensenada y el municipio de Tijuana , Baja California , San Luis Río Colorado en Sonora y Yuma , Arizona . Los edificios más antiguos serían especialmente propensos a sufrir daños o derrumbes, al igual que los edificios construidos sobre grava no consolidada o en áreas costeras donde los niveles freáticos son altos (y, por lo tanto, están sujetos a la licuefacción del suelo ). Sobre el estudio, Fialko afirmó:
Todos estos datos sugieren que la falla está preparada para el próximo gran terremoto, pero no podemos decir exactamente cuándo se producirá el detonante ni cuándo se producirá el terremoto. Podría ser mañana o dentro de 10 años o más. [21]
Sin embargo, en elDieciocho años después de esa publicación, no se ha producido ningún terremoto importante en la zona de Los Ángeles, y dos importantes informes publicados por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) han hecho predicciones variables sobre el riesgo de futuros eventos sísmicos. La capacidad de predecir terremotos importantes con la precisión suficiente para justificar mayores precauciones sigue siendo difícil de alcanzar. [23]
El pronóstico más reciente del Servicio Geológico de Estados Unidos , conocido como UCERF3 (Uniform California Earthquake Rupture Forecast 3), publicado en noviembre de 2013, estimó que un terremoto de magnitud 6,7 M o mayor (es decir, igual o mayor que el terremoto de Northridge de 1994 ) ocurre aproximadamente una vez cada 6,7 años en todo el estado. El mismo informe también estimó que existe una probabilidad del 7% de que ocurra un terremoto de magnitud 8,0 o mayor en los próximos 30 años en algún lugar a lo largo de la falla de San Andrés. [24] Un estudio diferente del USGS en 2008 intentó evaluar las consecuencias físicas, sociales y económicas de un gran terremoto en el sur de California. Ese estudio predijo que un terremoto de magnitud 7,8 a lo largo de la falla de San Andrés del sur podría causar alrededor de 1.800 muertes y 213.000 millones de dólares en daños. [25]
Este escenario plantea la hipótesis de los posibles efectos de un terremoto de magnitud 7,0 en la falla de San Andrés en el área de la bahía de San Francisco. Su objetivo es estimar los impactos en las infraestructuras urbanas junto con los esfuerzos de reconstrucción tanto para el paisaje como para la economía. Este estudio combina no solo los impactos/efectos geológicos del evento, sino también los impactos sociales, como daños a la propiedad y reconstrucción económica, y tiene como objetivo estimar los daños si las ciudades aumentaran la reducción de riesgos. Fue desarrollado para la preparación orientada a los residentes del Área de la Bahía y como una advertencia con un intento de alentar a los responsables de las políticas locales a crear infraestructura y protecciones que fomenten la reducción de riesgos y la creación de resiliencia. [26] Este estudio es un esfuerzo combinado de expertos en ciencias físicas, ciencias sociales e ingeniería, tanto en el sector público como en el privado, que van desde planificadores urbanos hasta economistas/profesionales de negocios. Este estudio no solo tiene como objetivo estimar los impactos del evento, sino que también tiene como objetivo estimar los años de reconstrucción y financiación necesarios para recuperar a las comunidades de un desastre potencial como el Escenario HayWired.
El primer volumen del estudio de escenarios HayWired se publicó en 2017, con continuaciones y contribuciones constantes de ingenieros. Esta continuación se publicó en el segundo volumen, Implicaciones de ingeniería, en 2018. [27]
Según la actualización de la hoja informativa de 2021, existen varias estimaciones sobre los daños, que van desde la cantidad aproximada de personas afectadas en el hogar, el trabajo, los efectos de las infraestructuras vitales como las telecomunicaciones y más. Este grupo de científicos ha trabajado en conjunto para crear estimaciones de cómo los peligros como la licuefacción, los deslizamientos de tierra y la ignición de incendios afectarán el acceso a los servicios públicos, el transporte y los servicios de emergencia generales. [28]
Este estudio analiza en detalle las poblaciones específicas que se verían más afectadas por un posible terremoto de magnitud 7,0, específicamente en el área de la bahía de San Francisco. Esto incluye mayores dificultades para las personas de bajos ingresos, las poblaciones racial y culturalmente diversas y las personas con dificultades de alfabetización que aumentarían significativamente "su riesgo de desplazamiento y se sumarían a los desafíos de recuperación" (Wein et al.).
Además de los impactos sociales y paisajísticos, este estudio analiza las posibles interrupciones comerciales. Esta parte estima los impactos en la economía de California dentro de los primeros 6 meses posteriores a la recuperación del evento a través de estimaciones de "cortes de servicios públicos, daños a la propiedad e interrupciones en la cadena de suministro que resultaron en una pérdida estimada de $44 mil millones de producto estatal bruto (GSP), o traducido al 4% de la economía de California" (Wein et al.). [29] Este estudio también proyecta que la recuperación de los empleos perdidos en áreas altamente impactadas, como el condado de Alameda, podría tomar hasta 10 años para recuperarse por completo de las pérdidas de empleos y la posible recesión económica. Las trayectorias para la recuperación económica mejoran con la reconstrucción, pero también se retrasan con los impactos en la industria de la construcción.
Un artículo de 2008, que estudiaba terremotos pasados a lo largo de la zona costera del Pacífico, encontró una correlación en el tiempo entre los eventos sísmicos en la falla de San Andrés del norte y la parte sur de la zona de subducción de Cascadia (que se extiende desde la isla de Vancouver hasta el norte de California). Los científicos creen que los terremotos en la zona de subducción de Cascadia pueden haber desencadenado la mayoría de los terremotos importantes en la falla de San Andrés del norte en los últimos 3.000 años. La evidencia también muestra que la dirección de ruptura va de norte a sur en cada uno de estos eventos correlacionados en el tiempo. Sin embargo, el terremoto de San Francisco de 1906 parece haber sido la excepción a esta correlación porque el movimiento de las placas fue principalmente de sur a norte y no fue precedido por un terremoto importante en la zona de Cascadia. [30]
La falla de San Andrés ha tenido algunos terremotos notables en tiempos históricos:
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