Réplica

En sismología , una réplica es un terremoto de menor magnitud que sigue a un terremoto mayor, en la misma zona del sismo principal , causado por el ajuste de la corteza desplazada a los efectos del sismo principal. Los grandes terremotos pueden tener cientos o miles de réplicas detectables instrumentalmente, cuya magnitud y frecuencia disminuyen progresivamente según un patrón constante . En algunos terremotos, la ruptura principal se produce en dos o más etapas, dando lugar a múltiples sismos principales. Estos se conocen como terremotos dobletes y, en general, se pueden distinguir de las réplicas por tener magnitudes similares y formas de onda sísmicas casi idénticas .

La mayoría de las réplicas se localizan en toda el área de ruptura de la falla y ocurren a lo largo del plano de falla o a lo largo de otras fallas dentro del volumen afectado por la deformación asociada al sismo principal. Por lo general, las réplicas se encuentran hasta una distancia igual a la longitud de la ruptura desde el plano de falla.

El patrón de réplicas ayuda a confirmar la extensión del área que se deslizó durante el sismo principal. Tanto en el terremoto del Océano Índico de 2004 como en el de Sichuan de 2008 , la distribución de las réplicas en cada caso mostró que el epicentro (donde se inició la ruptura) se ubicaba en un extremo del área final de deslizamiento, lo que implica una propagación de la ruptura fuertemente asimétrica.

La frecuencia y la magnitud de las réplicas siguen varias leyes empíricas bien establecidas.

Ley de Omori

La frecuencia de las réplicas disminuye aproximadamente con el inverso del tiempo transcurrido desde el sismo principal. Esta relación empírica fue descrita por primera vez por Fusakichi Omori en 1894 y se conoce como la ley de Omori. ^{[ 1 ]} Se expresa como

${\displaystyle n(t)={\frac {k}{c+t}}}$

donde k y c son constantes que varían entre secuencias sísmicas. Una versión modificada de la ley de Omori, ahora de uso común, fue propuesta por Utsu en 1961. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

${\displaystyle n(t)={\frac {k}{(c+t)^{p}}}}$

donde p es una tercera constante que modifica la tasa de desintegración y que normalmente se encuentra en el rango de 0,7 a 1,5.

Según estas ecuaciones, la tasa de réplicas disminuye rápidamente con el tiempo. La tasa de réplicas es proporcional al inverso del tiempo transcurrido desde el sismo principal, y esta relación puede utilizarse para estimar la probabilidad de que se produzcan réplicas en el futuro. ^{[ 4 ]} Por lo tanto, cualquiera que sea la probabilidad de una réplica el primer día, el segundo día tendrá la mitad de la probabilidad del primer día y el décimo día tendrá aproximadamente una décima parte de la probabilidad del primer día (cuando p es igual a 1). Estos patrones describen únicamente el comportamiento estadístico de las réplicas; los tiempos, números y ubicaciones reales de las réplicas son estocásticos , aunque tienden a seguir estos patrones. Dado que se trata de una ley empírica, los valores de los parámetros se obtienen ajustándolos a los datos después de que haya ocurrido un sismo principal, y no implican ningún mecanismo físico específico en ningún caso dado.

La ley de Utsu-Omori también se ha obtenido teóricamente, como solución de una ecuación diferencial que describe la evolución de la actividad de réplicas, ^{[ 5 ]} donde la interpretación de la ecuación de evolución se basa en la idea de desactivación de las fallas en las proximidades del sismo principal. Además, previamente la ley de Utsu-Omori se obtuvo a partir de un proceso de nucleación. ^{[ 6 ]} Los resultados muestran que la distribución espacial y temporal de las réplicas se puede separar en una dependencia espacial y una dependencia temporal. Y más recientemente, mediante la aplicación de una solución fraccionaria de la ecuación diferencial reactiva, ^{[ 7 ]} un modelo de ley de potencia doble muestra la disminución de la densidad numérica de varias maneras posibles, entre las que se encuentra un caso particular de la ley de Utsu-Omori.

Ley de Gutenberg-Richter

Las secuencias de réplicas también suelen seguir la ley de escala de tamaño de Gutenberg-Richter, que se refiere a la relación entre la magnitud y el número total de terremotos en una región en un período de tiempo determinado.

${\displaystyle \!\,N=10^{a-bM}}$

Dónde:

• ${\displaystyle N}$¿El número de eventos es mayor o igual a?${\displaystyle M}$
• ${\displaystyle M}$es magnitud
• ${\displaystyle a}$y${\displaystyle b}$son constantes

En resumen, hay más réplicas pequeñas y menos réplicas grandes.

Las réplicas son peligrosas porque suelen ser impredecibles, pueden alcanzar una gran magnitud y pueden provocar el derrumbe de edificios dañados por el sismo principal. Los terremotos más grandes generan más réplicas y de mayor magnitud, y estas secuencias pueden durar años o incluso más, especialmente cuando un gran evento ocurre en una zona sísmicamente tranquila; véase, por ejemplo, la zona sísmica de Nuevo Madrid , donde los sismos principales de 1811-1812 aún siguen la ley de Omori. Se considera que una secuencia de réplicas ha terminado cuando la sismicidad disminuye hasta un nivel basal; es decir, cuando no se detecta una disminución adicional en el número de eventos con el tiempo.

Se informa que el movimiento de tierra alrededor de New Madrid no supera los 0,2 mm (0,0079 pulgadas) al año, ^{[ 10 ]} en contraste con la falla de San Andrés , que promedia hasta 37 mm (1,5 pulgadas) al año en California. ^{[ 11 ]} Se cree que las réplicas en la falla de San Andrés tienen ahora un período máximo de 10 años, mientras que los terremotos en New Madrid se consideraron réplicas casi 200 años después del terremoto de New Madrid de 1812. ^{[ 12 ]}    

Algunos científicos han intentado utilizar los sismos precursores para predecir terremotos futuros , logrando uno de sus pocos éxitos con el terremoto de Haicheng de 1975 en China. Sin embargo, en la Dorsal del Pacífico Oriental , las fallas transformantes muestran un comportamiento de sismos precursores bastante predecible antes del evento sísmico principal. Las revisiones de datos de eventos pasados ​​y sus sismos precursores mostraron que tienen un bajo número de réplicas y altas tasas de sismos precursores en comparación con las fallas de deslizamiento horizontal continentales . ^{[ 13 ]}

Los sismólogos utilizan herramientas como el modelo de secuencia de réplicas de tipo epidémico (ETAS) para estudiar las réplicas y premoniciones en cascada. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Tras un gran terremoto y sus réplicas, muchas personas han reportado sentir "terremotos fantasma" cuando en realidad no se estaba produciendo ningún sismo. Se cree que esta afección, conocida como "mareo por terremoto", está relacionada con el mareo por movimiento y suele desaparecer cuando la actividad sísmica disminuye. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

• Afterslip

• Las réplicas del terremoto no eran lo que parecían, según Live Science.