Nueva Zona Sísmica de Madrid

Reelfoot Rift y la Nueva Zona Sismica de Madrid en una imagen topográfica 3D

Mapa de potencial magnético del Reelfoot Rift

La Zona Sísmica de Nuevo Madrid (), a veces llamada Línea de Falla de Nuevo Madrid, es una zona sísmica importante y una fuente prolífica de terremotos intraplacas (terremotos dentro de una zona tectónica). placa) en el sur y medio oeste de los Estados Unidos, extendiéndose hacia el suroeste desde New Madrid, Missouri.

El sistema de fallas de Nuevo Madrid fue responsable de los terremotos de Nuevo Madrid de 1811-12 y tiene el potencial de producir grandes terremotos en el futuro. Desde 1812 se han registrado frecuentes terremotos de menor magnitud en la zona.

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

Ubicación

La zona sísmica de 240 km (150 millas) de largo, que se extiende a cinco estados, se extiende hacia el sur desde El 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, y se extiende hacia el sureste hasta Dyersburg. Está al suroeste de la zona sísmica del valle de Wabash.

La mayor parte de la sismicidad se origina entre 3 y 15 millas (4,8 y 24,1 km) debajo de la superficie de la Tierra.

Geología

Las fallas responsables de la NMSZ están incrustadas en una característica geológica subterránea conocida como Reelfoot Rift, que probablemente se formó durante el Período Cámbrico. El Reelfoot Rift fue descrito por primera vez por Ervin y McGinnis (1975) y se cree que data del Precámbrico tardío. La grieta no logró dividir el continente norteamericano, pero permaneció como un aulacógeno (una cicatriz o zona de debilidad) en las profundidades del subsuelo.

Esta debilidad relativa es importante, porque permitiría que las relativamente pequeñas fuerzas de compresión este-oeste asociadas con la continua deriva continental hacia el oeste de la Placa de América del Norte reactivaran viejas fallas alrededor de Nuevo Madrid, haciendo que el área sea inusualmente propensa a terremotos a pesar de de estar lejos del límite de la placa tectónica más cercana.

Como se sabe que en América del Norte se producen otros rifts antiguos, pero no todos están asociados con terremotos modernos, otros procesos podrían estar trabajando para aumentar localmente el estrés mecánico sobre las fallas del Nuevo Madrid. Además, se ha sugerido que alguna forma de calefacción en la litosfera por debajo de la zona esté haciendo rocas profundas más plásticas, lo que concentraría el estrés compresivo en el área subsuperficie más baja donde se produce la falla.

Historia de los terremotos

La zona sufrió cuatro de los terremotos más grandes registrados en la historia de América del Norte, con magnitudes de momento estimadas de hasta 7,0 o más, y todos ocurrieron en un período de 3 meses entre diciembre de 1811 y febrero de 1812. Muchos de los relatos publicados describen los efectos acumulativos de todos los terremotos (conocido como la Secuencia de Nuevo Madrid), por lo que encontrar los efectos individuales de cada terremoto puede resultar difícil. Las estimaciones de magnitud y los epicentros se basan en interpretaciones de relatos históricos y pueden variar.

Terremotos prehistóricos

Debido a que las tasas de elevación asociadas con los grandes terremotos de Nuevo Madrid no podrían haber ocurrido continuamente en escalas de tiempo geológicas sin alterar dramáticamente la topografía local, los estudios han concluido que la actividad sísmica allí no puede haber durado más de 64.000 años, lo que hace que el terremoto de Nuevo Madrid Zona (NMSZ) una característica joven, o que los terremotos y el levantamiento asociado migran alrededor del área con el tiempo, o que la NMSZ tiene períodos cortos de actividad intercalados con largos períodos de inactividad. Los estudios arqueológicos han descubierto, a partir de estudios de golpes de arena y horizontes del suelo, que en la prehistoria reciente se han producido series anteriores de terremotos muy grandes en la NMSZ. Con base en los artefactos encontrados enterrados por depósitos de arena y en estudios de carbono 14, grandes terremotos anteriores como los de 1811-1812 parecen haber ocurrido alrededor de los años 1450 y 900 d. C., así como alrededor del 300 d. C. También se han encontrado evidencias de una aparente serie de grandes terremotos alrededor del 2350 a.C. A unos 80 km al suroeste de la NMSZ actualmente definida, pero lo suficientemente cerca como para asociarse con Reelfoot Rift, cerca de Marianna, Arkansas, se han identificado tentativamente dos conjuntos de características de licuefacción indicativas de grandes terremotos, fechadas en 3500 y 4800 a.C. Se interpretó que estas características fueron causadas por grupos de grandes terremotos sincronizados muy juntos.

Los estudios de dendrocronología (anillos de árboles) realizados en los cipreses calvos más antiguos que crecen en el lago Reelfoot encontraron evidencia de la serie de 1811-1812 en forma de fracturas seguidas de un rápido crecimiento después de su inundación, mientras que los núcleos tomados de viejos cipreses calvos en Las tierras sumergidas de St. Francis mostraron un crecimiento más lento en el medio siglo posterior a 1812. Esto se interpretó como señales claras de la serie de terremotos de 1811-1812 en los anillos de los árboles. Debido a que el registro de anillos de árboles en Reelfoot Lake y las tierras hundidas de St. Francis se remonta a 1682 y 1321, respectivamente, Van Arsdale et al. interpretó la falta de señales similares en otras partes de la cronología como evidencia contra los grandes terremotos de Nuevo Madrid entre esos años y 1811.

25 de diciembre de 1699

El primer registro escrito conocido de un terremoto sentido en la NMSZ fue el de un misionero francés que viajaba por el Mississippi con un grupo de exploradores. A la 1 de la tarde del día de Navidad de 1699, en un lugar cercano a la actual ubicación de Memphis, el grupo se sorprendió por un breve período de temblor de tierra.

Serie de terremotos de 1811-12

• 16 de diciembre de 1811, 0815 UTC (2:15 am); (M alrededor de 7.5) epicentro en el noreste de Arkansas, probablemente en la falla de Cottonwood Grove; causó sólo leve daño a las estructuras hechas por el hombre, principalmente debido a la escasa población en el área epicentral. La futura ubicación de Memphis, Tennessee, fue sacudida a nivel de Mercalli-nine intensidad. Un seiche sísmico propagado upriver y Little Prairie fue destruido por la licuefacción. Los levantamientos locales del suelo y la vista de las olas de agua que se mueven hacia arriba dieron a los observadores la impresión de que el río Mississippi fluía hacia atrás.

En el Nuevo Madrid, los árboles fueron derribados y los bancos fluviales colapsaron. Este evento estremeció ventanas y muebles en Washington, DC, sonaron campanas en Richmond, Virginia, arrastró agua y estrechó casas en Charleston, Carolina del Sur, y golpeó el yeso de casas en Columbia, Carolina del Sur. En Jefferson, Indiana, los muebles se mudaron, y en Líbano, Ohio, los residentes huyeron de sus hogares. Observadores en Herculaneum, Missouri, lo llamaron "suficiente" y dijeron que tenía una duración de 10 a 12 minutos.

Los Aftershocks se sentían cada 6-10 minutos, un total de 27, en Nuevo Madrid hasta lo que se llamaba el Daylight Shock, que era de la misma intensidad que el primero. Muchos de ellos también se sentían en todo el este de Estados Unidos, aunque con menos intensidad que el terremoto inicial.

• 16 de diciembre de 1811, a veces llamado "Dawn Shock" o "Daylight Shock", ocurrió en 1315 UTC (7:15 am); (M alrededor 7) con el epicentro en el noreste de Arkansas.
• 23 de enero de 1812, 1515 UTC (9:15 am); (M alrededor 7.3) epicentro alrededor del Nuevo Madrid, aunque esto es disputado. Este fue probablemente el más pequeño de los tres choques principales, pero resultó en una deformación generalizada del suelo, deslizamientos de tierra, fissuring y caving de corriente en la zona meizoseismal. Johnston y Schweig atribuyeron este terremoto a una ruptura en el New Madrid North Fault. Un punto de vista minoritario sostiene que el epicentro de este terremoto estaba en el sur de Illinois. Un panel de expertos de 2011 instó a seguir investigando para aclarar este punto, afirmando que la hipótesis de Illinois significaría que existe una sección amplia de falla, quizás todavía cargada y capaz de albergar un gran terremoto en el futuro.
• 7 de febrero de 1812, 0945 UTC (3:45 am); (M alrededor de 7.5) epicentro cerca de Nuevo Madrid, Missouri. Este fue el evento más grande de la serie, y destruyó la ciudad de Nuevo Madrid. En St. Louis, Missouri, muchas casas fueron gravemente dañadas, y sus chimeneas fueron derribados. Parece haber ocurrido en la falla de Reelfoot, un segmento de falla inversa que cruza bajo el río Mississippi justo al sur de Kentucky Bend y continúa hacia el este como el elevador del condado de Lake. En este evento, el levantamiento a lo largo de la falla creó cascadas temporales en el río Mississippi, creó una ola que se propagaba río arriba, y causó la formación del lago Reelfoot al recortar arroyos.

1812-1900

Durante un período de varios años se produjeron cientos de réplicas de la serie de 1811-1812. Hasta 1817 se produjeron réplicas lo suficientemente fuertes como para sentirse. 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, Missouri. El terremoto dañó prácticamente todos los edificios de Charleston, creó volcanes de arena junto a la ciudad, rompió un muelle en el puente ferroviario de El Cairo y derribó chimeneas en St. Louis, Missouri; Memphis, Tennessee; Gadsden, Alabama; y Evansville, Indiana.

Actividad moderna

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

En 1974 se instalaron instrumentos dentro y alrededor del área para monitorear de cerca la actividad sísmica. Desde entonces, se han registrado más de 4.000 terremotos, la mayoría de los cuales fueron demasiado pequeños para sentirse. En promedio, un terremoto por año es lo suficientemente grande 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 EE. UU. advirtió que un terremoto grave en la NMSZ podría provocar "las mayores pérdidas económicas debidas a un desastre natural en los Estados Unidos", dijo. prediciendo además consecuencias "generalizadas y catastróficas" daños 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 otros sistemas vitales. infraestructura. Se espera que el terremoto también provoque miles de muertes, y se esperan más de 4.000 de ellas sólo en Memphis.

El potencial de recurrencia de grandes terremotos y sus efectos hoy en ciudades densamente pobladas dentro y alrededor de la zona sísmica ha generado mucha investigación dedicada a su comprensión en la NMSZ. Al estudiar la evidencia de terremotos pasados y monitorear de cerca el movimiento del suelo y la actividad sísmica actual, los científicos intentan comprender sus causas y sus 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 Nuevo Madrid se rompieran simultáneamente con un total de Terremoto de magnitud 7,7. El informe encontró 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 estados más alejados de la NMSZ. Tennessee, Arkansas y Missouri serían los más afectados, y las ciudades de Memphis, Tennessee y St. Louis, Missouri, sufrirían graves daños. El informe estimó 86.000 víctimas, incluidas 3.500 muertes, 715.000 edificios dañados y 7,2 millones de personas desplazadas, de las cuales dos millones buscaron refugio, principalmente debido a la falta de servicios públicos. Las pérdidas económicas directas, según el informe, ascenderían al menos a 300 mil millones de dólares.

Predicción de Iben Browning en 1990

A partir de febrero de 1989, el autoproclamado climatólogo Iben Browning, que afirmó haber predicho la erupción del Monte St. Helens 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 Nueva York. área de Madrid en algún momento entre el 1 y el 5 de diciembre de 1990. Browning parece haber basado esta predicción en fuerzas de marea particularmente fuertes que se esperaban durante ese tiempo, y su opinión de que un terremoto en Nuevo Madrid estaba "retrasado" sin embargo, los sismólogos generalmente coinciden en que no existe correlación entre mareas y terremotos. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) solicitó una evaluación de la predicción por parte de un consejo asesor de científicos terrestres, quienes concluyeron que "la predicción no tiene validez científica". A pesar de la falta de respaldo científico, la predicción de Browning fue ampliamente difundida en los medios internacionales, provocando alarma pública. El período transcurrió sin actividad sísmica importante en Nuevo Madrid ni a lo largo de la falla de 190 kilómetros (120 millas).

Incertidumbre sobre el potencial de recurrencia

La falta de movimiento aparente de tierra a lo largo del sistema de fallas de Nuevo 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. Esto contrasta con la tasa de deslizamiento de la falla de San Andrés, que promedia hasta 37 mm (1,5 pulgadas) al año en toda California.

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 del Nuevo Madrid podría estar "cerrando" sus puertas. y que el estrés tectónico puede estar acumulándose ahora en otros lugares. Seth Stein, 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 National Consejo de Evaluación de Predicción de Terremotos, que asesora al USGS.

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 las fallas, los terremotos a lo largo de las fallas pueden ser sólo réplicas de los terremotos de 1811-1812.

Según el USGS, existe un amplio consenso de que la posibilidad de grandes terremotos en la NMSZ sigue siendo una preocupación y que los datos del GPS no proporcionan un argumento convincente para reducir los peligros percibidos de terremotos en la región. Una preocupación es que los pequeños terremotos que todavía ocurren no están disminuyendo con el tiempo, como sucedería si fueran réplicas de los eventos 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 indicando la estimación de una probabilidad del 7 al 10% de que se produzca un terremoto en Nuevo Madrid de magnitud comparable a uno de los terremotos de 1811-1812 dentro de los próximos 50 años, y una probabilidad del 25 al 40% de una magnitud Terremoto de magnitud 6,0 en el mismo período de tiempo.

En julio de 2014, el USGS aumentó la evaluación de riesgos para el área de Nuevo Madrid.