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Artículos de estudiantes del Doctorado en Cs. Geológicas UdeC fueron publicados por Nature
- Ambos estudios utilizan técnicas de modelamiento numérico para avanzar en la comprensión de los terremotos
Dos trabajos liderados por estudiantes del Doctorado en Ciencias Geológicas (DCG) de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción (UdeC) fueron publicados por una de las revistas científicas especializadas más relevantes del área a nivel mundial: Nature Geoscience (Nat. Geosci.).
Grandes y pequeños sismos
En el primero de ellos, el grupo de investigadores concluyó que las propiedades friccionales y reológicas del antearco rigen la magnitud y los patrones de recurrencia de los terremotos en Chile, a través de un profundo y multidisciplinario estudio de los mega sismos de Valdivia (1960) y Melinka (2016). Los principales resultados de este estudio son descritos en el artículo ‘Recurrence time and size of Chilean earthquakes influenced by geological structure’, publicado en diciembre pasado.
Su autor principal es Joaquín Julve Lillo, quien explicó que “el segmento sur de la zona de subducción chilena es especialmente importante porque ha hospedado el terremoto más grande de la historia reciente, el mega terremoto Mw9.5 de Valdivia en 1960. Este evento fue destructivo en la época, incluyendo la generación de un tsunami que afectó a gran parte de las localidades costeras de la cuenca del Pacífico”.
“56 años después de este mega terremoto”, detalló Julve, “el segmento sur de la ruptura co-sísmica de Valdivia volvió a reactivarse con un terremoto Mw7.6 en Chiloé. Este segundo evento es bastante particular porque sólo rompe la parte más profunda de la zona sismogénica de la falla de subducción”.
“En este trabajo lo que hicimos fue usar modelos numéricos alimentados con datos geológicos y geofísicos para entender la relación entre estos dos tipos de terremotos a escalas de varios miles de años. Trabajamos en estrecha colaboración con el Dr. Sylvain Barbot (Universidad de California del Sur, USA), quien es el que ha resuelto las ecuaciones físicas fundamentales para poder implementar un modelo numérico de este estilo”, explica el también integrante del Núcleo Milenio CYCLO.
“El principal avance”, detalló Julve, “es que logramos determinar que la estructura geológica, termal y el estado hidráulico promedio en la zona de subducción, gobiernan el tamaño, la recurrencia dy la interacción de estos terremotos en la zona sismogénica.
Naturaleza de las barreras sísmicas
En tanto, el artículo Diverse slip behaviour of velocity-weakening fault barriers publicado en noviembre pasado en la misma Nature Geosciences, tiene como autor principal al Doctor en Ciencias Geológicas de la UdeC, Diego Molina Ormazábal. “Un problema que había en nuestra área”, explica, “era comprender la naturaleza y estado friccional de las asperezas sísmicas (parches de la falla de subducción en las que se concentra el deslizamiento durante un terremoto) y las barreras que detienen la propagación de la ruptura sísmica”.
“Estudios previos”, profundiza, “sostenían que barreras y asperezas tienen comportamientos friccionales esencialmente distintas. Sin embargo, esto contradice varios estudios de laboratorio y observaciones en la naturaleza. Por ello, creamos modelos numéricos a lo largo de una zona de subducción en los que el comportamiento friccional es básicamente uniforme, pero con variaciones espaciales de algunas propiedades físicas que permiten simular el comportamiento de barrera sísmica en la zona central del modelo”.
Este estudio fue realizado en colaboración con Jean-Paul Ampuero (Instituto Geoazur, Niza, Francia), experto en la implementación de modelos numéricos de multi-ciclos sísmicos a escalas de miles de años. “Nuestros modelos”, concluye, “demuestran que heterogeneidades en las propiedades físicas asociadas a una barrera sísmica de estado friccional esencialmente similar a las asperezas son capaces de reproducir una gama de comportamientos sismogénicos tal como los observados en la naturaleza.”
Esfuerzo y recompensa
Además de haber sido incluidos en sus respectivos números de esta prestigiosa revista del área y el uso de avanzadas herramientas de modelamiento numérico, los dos artículos también tienen en común que uno de sus coautores es el Profesor Titular del DCT Dr. Andrés Tassara Oddó, quien además codirigió las tesis doctorales de Diego y Joaquín. “Es un tremendo orgullo y una gran alegría ver publicados en esta prestigiosa revista los dos artículos de nuestros jóvenes doctorandos”, explicó el también director alterno de CYCLO.
“Ambos casos pueden ser citados como ejemplos muy exitosos de una colaboración científica eficaz con expertos mundiales en el ámbito del modelamiento numérico de multi-ciclos de terremotos, que permiten simular el comportamiento de fallas sismogénicas a escalas de varios miles de años. En Chile no existe al momento expertise en esta materia, por lo que el trabajo de Joaquín y Diego los catapulta como futuros expertos nacionales en el área”, destacó Tassara.
Sobre el hecho de haber publicado en un medio especializado de una editorial tan prestigiosa como Nature, Joaquín Julve confesó que “nunca pensé en publicar en una revista de este estilo en esta etapa de mi desarrollo como investigador. Diría que gran parte de la motivación la recibí de mis profesores guías, quienes me alentaron a enviar el trabajo a esta revista”.
“Si bien es cierto, el proceso es sumamente largo y estresante, ahora la principal sensación que tengo es de tranquilidad de haber hecho un buen trabajo, multidisciplinario y en su mayoría con investigadores nacionales. No hubiese logrado este objetivo sin la ayuda de todos los coautores”, enfatizó.
Diego, en tanto, sostuvo que, “sin lugar a duda, es como un gran premio, porque este artículo me tomó al menos dos años sacarlo adelante, pero me dejó muchas enseñanzas, sobre cómo escribir artículos de una forma muy concisa y clara y que pueda aportar a la comunidad científica. Esto lo aprendí mucho en Francia durante una pasantía que tuve con Jean-Paul en Geoazur que se alargó mucho más de lo esperado producto de la pandemia”.
