Científicos alemanes e italianos combinaron un siglo de datos de elevación del terreno con la física de los terremotos para anticipar el tamaño y la frecuencia de los enjambres sísmicos en la caldera de Campi Flegrei.
Sebastian Hainzl y Torsten Dahm, del Centro Helmholtz para Geociencias GFZ en Potsdam, desarrollaron el modelo con Anna Tramelli, del Instituto de Geofísica y Vulcanología (INGV) en Nápoles.
El nuevo modelo reproduce 120 años de actividad volcánica y logra pronosticar cuántos temblores ocurrirán en las semanas siguientes, además de estimar la magnitud del más fuerte. Pozzuoli es un puerto construido dentro de la caldera de Campi Flegrei, en el sur de Italia, donde los residentes han aprendido a convivir con sacudidas que llegan en oleadas impredecibles.
Docenas de pequeños terremotos pueden ocurrir en cuestión de días, desaparecer y regresar sin un desencadenante aparente. Sin embargo, este patrón recurrente obedece reglas que los investigadores ahora pueden identificar.
Cómo la tierra «recuerda» la presión
La caldera de Campi Flegrei se ubica a 10 kilómetros al oeste de Nápoles. A diferencia de un volcán cónico tradicional, es una depresión amplia donde habitan cientos de miles de personas. Los topógrafos han registrado la altura del terreno desde 1905, documentando ciclos de hundimiento y elevación que revelan la acumulación de tensión subterránea.
Entre 1905 y 1950, el terreno se hundió más de 1 metro. Después, el patrón se invirtió: subió bruscamente de 1950 a 1952, de nuevo de 1969 a 1972 y otra vez de 1982 a 1984. Durante ese último episodio, el temblor fue tan intenso que obligó a realizar evacuaciones temporales.
Desde 2005, la superficie ha ascendido más de 1 metro, y los temblores han retornado junto con él. Investigaciones recientes han vinculado gran parte de esta actividad a una falla anular que delimita la caldera.
El efecto Kaiser en la corteza terrestre
Al comparar el registro de elevación con los catálogos de terremotos, los investigadores identificaron un patrón: los temblores severos comenzaban solo después de que el terreno superaba su punto más alto anterior. Entre febrero de 1970 y octubre de 1971 se registraron cerca de 2.600 terremotos, después de que la elevación superó su marca previa.
Los temblores de magnitud 3 o mayor ocurrieron en 1983, después de que el terreno superó el pico de 1972, y reaparecieron en 2022, cuando finalmente superó el de 1984.
Este comportamiento se conoce en la ciencia de materiales como el efecto Kaiser: una muestra de roca permanece silenciosa bajo estrés hasta que la presión aplicada excede su máximo anterior. La corteza bajo Pozzuoli funciona de manera idéntica, recordando casi 80 años de historial de presión.
Para explicar por qué la tasa actual de temblores continúa acelerándose suavemente en lugar de activarse en un umbral específico, los investigadores incorporaron la física de fricción en las fallas geológicas.
Sin embargo, este mecanismo tiene límites: no explica por qué la tasa actual de temblores continúa acelerándose en lugar de activarse en un umbral específico.
Los enjambres sísmicos se retroalimentan
El segundo enigma eran los enjambres: los terremotos de Campi Flegrei se agrupaban en secuencias cerradas que no coincidían con ningún salto en la señal de elevación. Al analizar los registros de los 50 mayores eventos locales, los investigadores descubrieron que la actividad posterior a cada temblor superaba claramente la actividad previa.
El exceso decaía con el tiempo, como ocurre con las réplicas ordinarias, y los temblores mayores generaban más actividad secundaria. Al redistribuir aleatoriamente las magnitudes, los investigadores observaron que el patrón desaparecía. Esto confirmó que los enjambres contienen cadenas genuinas de réplicas que desencadenan más réplicas.
