Un nuevo hallazgo sobre los terremotos sorprende a los científicos. Aunque suelen percibirse como fenómenos repentinos, antes del movimiento que se siente en la superficie, una pequeña zona dentro de una falla puede comenzar a fracturarse lentamente y, de forma inesperada, transformarse en una ruptura rápida capaz de liberar grandes cantidades de energía y generar ondas sísmicas.
Según un estudio publicado en Nature, que combinó experimentos de laboratorio y modelos teóricos para analizar cómo se origina esta fractura, los investigadores determinaron que la transición hacia un terremoto depende de la manera en que crece la zona inicial de ruptura y de la cantidad de energía disponible en la superficie de contacto de la falla.
La fractura que comienza lentamente
Este movimiento se da cuando dos placas tectónicas se desplazan en direcciones opuestas, la fricción en una falla puede impedir temporalmente su movimiento y provocar que la tensión se acumule. Al aumentar esta presión, la zona más frágil de la falla comienza a fracturarse, aunque este proceso no ocurre de manera inmediata.
“El proceso de fractura no ocurre de repente. Primero, debe formarse una grieta”, señaló Jay Fineberg, físico de la Universidad Hebrea de Jerusalén, en dialogo con Live Science. El equipo realizó experimentos con láminas de polimetilmetacrilato, un material plástico conocido como plexiglás. Las muestras fueron sometidas a fuerzas laterales similares a las que actúan sobre fallas de deslizamiento, como la de San Andrés, con el objetivo de reproducir la formación de la grieta que precede a una ruptura rápida.
Los investigadores ya habían identificado una etapa previa a la ruptura conocida como frente de nucleación, considerada una especie de semilla de la futura grieta. Durante esta fase, la fractura avanza mucho más lentamente que una ruptura convencional y no libera suficiente energía cinética como para producir las ondas sísmicas asociadas a un terremoto.
Además, el nuevo estudio permitió resolver una cuestión que había generado dudas entre los científicos. Los cálculos indicaron que el frente de nucleación no debe entenderse como una simple línea que avanza, sino como una zona de fractura o parche que se expande dentro del área de contacto entre las dos superficies.
Esta característica explica por qué la ruptura permanece inicialmente lenta. Mientras la zona fracturada se mantiene dentro de la región frágil, la energía necesaria para continuar ampliándola aumenta a medida que crece su perímetro, lo que impide una liberación repentina de energía y mantiene controlado el avance de la fractura.
Según Fineberg, este mecanismo podría aplicarse a diferentes tipos de materiales, ya que el proceso está determinado por principios físicos similares. El investigador señaló que la composición de las placas en contacto no sería determinante, pues la misma dinámica podría producirse en distintos materiales.
¿Cómo se forma la energía que provoca un terremoto?
El cambio decisivo ocurre cuando el parche de fractura supera los límites de la zona frágil de la falla. En ese momento, la energía necesaria para extender la superficie rota deja de aumentar al mismo ritmo y el sistema acumula un excedente energético que favorece una ruptura mucho más rápida.
A partir de ese punto, la grieta puede acelerarse de manera repentina hasta alcanzar velocidades cercanas a la del sonido. Este movimiento libera una gran cantidad de energía cinética que se propaga en forma de ondas sísmicas y provoca las sacudidas características de un terremoto.
El hallazgo también plantea la posibilidad de buscar señales que permitan identificar cuándo una ruptura pasa de una fase asísmica a otra capaz de generar un terremoto. Sin embargo, detectar esta transición en fallas naturales representa un desafío, debido a que algunas pueden experimentar movimientos lentos durante largos periodos sin desencadenar un sismo.