La falla de Nueva Madrid o un toque de atención a los que modelan por modelar

dibujo20090313residualvelocitynewmadridfaultinpublications¿Madrid en la revista Science? No, Nueva Madrid. ¿Un barrio de Madrid?. No, una ciudad del Estado de Missouri, EE.UU., atravesada por una falla del mismo nombre, epicentro de gran número de terremotos en la zona central de dicho país. La falla fue famosa en 1811 y 1812 por un par de terrremotos de gran magnitud (M>7). El registro geológico de los últimos 5000 años muestra una gran actividad sísmica. ¿Habrá otro gran terremoto próximamente? Los habitantes de Nueva Madrid deben estar bastante intranquilos. Unos estudios geológicos dicen que la falla se mueve a 0.2 mm/año, otros que a 1.4 mm/año, incluso hay un estudio reciente realizado con GPS durante 3 años que afirma que el valor es menor de 2.0 mm/año. Más aún, un análisis por ordenador mostró que dichos resultados se pueden entender como fluctuaciones con media 0.0 mm/año y con origen sísmico pero no tectónico. ¿Qué significan estos valores? Un movimiento de 0.2 mm/año significa un seísmo de escala M=7 cada 10 mil años y uno de escala M=8 cada 100 mil años, pero uno de 2.0 mm/año implica un seísmo de escala M>7 en los próximos 900 años.

Al grano, ¿se mueve la falla o no se mueve? ¿Qué es lo que pasa? ¿Por qué varía tanto el valor en los diferentes estudios? Porque el valor varía con el tiempo, como se acaba de publicar un estudio que trata de explicarlo, Eric Calais, Seth Stein, “Time-Variable Deformation in the New Madrid Seismic Zone,” Science 323: 1442, 13 March 2009 . El estudio nos recuerda la gran complejidad de la predicción de terremotos. La hipótesis habitual en la mayoría de los simuladores por ordenador, que la tectónica local se encuentra en un estado estacionario estable, es insostenible en el caso de la falla de Nueva Madrid y quizás también en muchas otras. Dicha hipótesis sobreestima el número de terremotos en unas zonas y lo subestima en otras. Los investigadores no saben por qué fluctúa el movimiento de la falla con el tiempo. Sorprendentemente, la incorporación de estas fluctuaciones como aleatorias (gaussianas de media cero) permite explicar algunos de los resultados de las últimas décadas en la falla.

La figura de abajo muestra una comparación entre las medidas diarias observadas en la sitio RLAP (al norte de la falla) y las obtenidas con un simulador con parámetros perturbados con ruido blanco y coloreado. La simulación reproduce bastante bien la mayoría de las tendencias observadas, así como la pendiente media de la serie temporal (valor observado de -0.9 mm/año versus valor simulado de -0.8 mm/año).

dibujo20090313resultsgpsobservedvsnoisesimulated

Muchos años tratando de mejorar los modelos por ordenador y los efectos físicos considerados para que ahora resulte que los mejores resultados se obtienen suponiendo que los parámetros fundamentales del modelo son puro ruido. Un buen toque de atención para los que modelan por modelar.

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