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Las fuerzas de marea producidas por la Luna y el Sol debilitarían algunas fallas mediante un mecanismo indirecto y gracias a la presencia de agua a gran profundidad.

Vista aérea de parte de la falla de San Andrés. Foto: Wikimedia.

El débil efecto de las mareas estimula la producción de temblores a gran profundidad de la corteza terrestre. Esto sugiere que a más de 25 kilómetros debajo de la superficie, las rocas están lubricadas por agua a alta presión que les permite deslizarse con menos esfuerzo.
Roland Bürgmann, de la Universidad de Berkeley, dice que los temblores parecen ser sensibles a cambios de estrés. Así por ejemplo, las ondas sísmicas después del terremoto de Sumatra en 2008, al otro lado del mundo, dispararon temblores en la zona de subducción de Cascadia, en la costa del estado de Washington. También el terremoto de Denali de 2002 disparó temblores en varias fallas de California. Ahora resulta de los ciclos diarios de marea también modulan los seísmos terrestres.
En un artículo aparecido en Nature el pasado 24 de diciembre Roland Bürgmann, Robert Nadeau y Amanda M. Thomas, todos de la universidad antes mencionada, sostienen que los temblores son sensibles a las mareas, sobre todo al estrés de cizalladura a lo largo de algunas fallas, y que esto significa que hay agua a alta presión a gran profundidad.
Para hacerse una idea de la presión litoestática reinante a 15 ó 30 kilómetros hay que pensar en una columna de roca de esa altura ejerciendo su peso en ese punto. A esa presión el agua lubrica las rocas, haciendo que las fallas que están por encima sean más débiles y, por tanto, que halla deslizamientos en ellas más fácilmente y, por consiguiente, que las fallas sean más susceptibles de producir terremotos.
La Luna y Sol, además de ejercer una fuerza gravitatoria, producen una marea por el diferencial de fuerza ejercido a un extremo y otro de la Tierra. Como ésta depende de la diferencia de esta fuerza a un lado y a otro, el efecto de la marea producida por la Luna es mayor que la producida por el Sol. La consecuencia más obvia se observa en los océanos, cuyo nivel sube y baja dependiendo de las mareas en ciclos diarios y mensuales, gracias a que el agua es un fluido.
Ahora que podemos medir con satélite la altura de las masas terrestres con precisión, se puede comprobar que los continentes también suben y bajan en función de las mareas.
Sin embargo, el efecto de marea sobre los terremotos es bastante sutil. Las fuerzas de marea no los disparan directamente, sino que, según estos sismólogos, producen un enjambre de temblores profundos que incrementan la probabilidad de terremotos en las fallas situadas por encima de esa zona de temblores.
Se ha podido ver una correlación entre los temblores en la zona profunda debajo de Cascadia y un aumento de los terremotos más superficiales. Los temblores en Cascadia se producen a 25 km de profundidad y producen deslizamientos que a su vez inducen otros a lo largo de la falla más arriba.
Aunque esta zona superficial de la falla siente los deslizamientos debajo de ella y a su vez “ve” las mareas, éstas no disparan directamente los terremotos, o al menos no hay una correlación entre terremotos y mareas. El efecto es más sutil, y se basa en un debilitamiento indirecto de la falla.
Aunque en la zona de la falla de San Andrés esta correspondencia no está tan clara, estos investigadores han podido comprobar que la Falla de San Andrés se mueve más rápido cuando los temblores son más activos, presumiblemente estresando la zona sísmica y “cargando” la falla un poco más rápido.
Los sismólogos se sorprendieron mucho cuando hace siete años descubrieron los temblores profundos. Debajo de la falla de San Andrés se producen a entre 15 y 30 km de profundidad, pero a esa profundidad la roca no es susceptible a la fractura, sino que es deformable como mantequilla.
Los denominaron “temblores no volcánicos” para distinguirlos de aquellos producidos por el magma y el agua fluyendo en las rocas situadas debajo de los volcanes. Sin embargo, no estaba muy claro qué originaba estos temblores, que son equivalentes a un terremoto de intensidad 1.
Para estudiar estos temblores, este grupo de científicos situó sismógrafos en varias localizaciones a lo largo de la falla de San Andrés y correlacionaron los datos obtenidos con el efecto de las mareas oceánicas producidas por la Luna y el Sol.
Encontraron que el efecto más pronunciado se producía cuando la Luna y Sol producían una cizalladura a lo largo de donde la falla normalmente se rompe. Como la falla de San Andrés es de deslizamiento y el movimiento es hacia el noroeste, Los Ángeles se van acercando a San Francisco poco a poco. Cuando el estrés es paralelo a esta dirección se produce un aumento de los temblores.
Este estrés es muchos órdenes de magnitud menor que la presión que hay a esa profundidad, lo que es muy sorprendente. En palabras de Bürgmann “esencialmente podrías empujar con tu mano y moverlo”. Haciendo un poco de números se puede calcular que el estrés de cizalladura producido por la Luna el Sol y las mareas oceánicas suman un total de unos 100 pascales de presión o, en otras palabras, una milésima parte de la presión atmosférica a nivel del mar; mientras que, por otro lado, la roca situada en esos 25 km produce una presión de 600 Megapascales o, lo que es lo mismo, una presión 6 millones de veces más grande.
Como explicación a este efecto estos investigadores proponen la hipótesis de la presencia de un fluido, probablemente agua, que haría de lubricante. Según esta hipótesis los temblores sólo ocurrirían cuando hubiera agua atrapada a gran profundidad y no hubiera grietas que le permitieran escapar. Esta sería la razón por la cual este tipo de temblores no han sido observados en otras fallas, pese a la intensa labor de investigación realizada.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.