Un análisis de 70.000 terremotos mostró que la mayoría de los eventos inducidos tuvo temblores precursores, pero algunos comenzaron sin señales detectables
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Karem Díaz S.
Un estudio de la sismicidad inducida por fracturación hidráulica en el oeste de Canadá reveló que los pequeños temblores previos pueden ofrecer una señal de advertencia antes de un terremoto mayor, pero no aparecen en todos los casos. La diferencia depende en gran medida de las condiciones de las fallas y de su sensibilidad a los fluidos inyectados en el subsuelo.
El equipo internacional analizó registros sísmicos recopilados entre 2014 y 2024 y construyó un catálogo de aproximadamente 70.000 terremotos. Dentro de ese conjunto identificó 77 eventos de magnitud local 3 o superior asociados con operaciones de fracturación hidráulica. Los resultados fueron publicados en la revista Science.
La presión de los fluidos puede reactivar fallas existentes
La fracturación hidráulica, conocida como fracking, consiste en inyectar fluidos a presión dentro de formaciones rocosas para crear o ampliar fracturas y facilitar la extracción de petróleo o gas. El procedimiento puede modificar la presión en los poros de la roca y reducir la resistencia que mantiene inmóvil una falla.
La inyección no crea necesariamente una nueva falla. En muchos casos, el fluido alcanza fracturas preexistentes que ya acumulan tensión tectónica. Si el cambio de presión resulta suficiente, una sección puede comenzar a deslizarse y liberar energía mediante pequeños temblores o un terremoto de mayor magnitud.
La respuesta no es uniforme porque las fallas presentan distinta orientación, rugosidad, permeabilidad y estado de tensión. Un estudio anterior sobre la influencia de la rugosidad y las tensiones en los terremotos inducidos ya había mostrado que esas características controlan cómo se concentra la microsismicidad antes de una ruptura.
Setenta y un terremotos tuvieron movimientos precursores
Los investigadores buscaron pequeños sismos ocurridos durante los cinco días anteriores a cada evento principal y dentro de un radio de cinco kilómetros. De los 77 terremotos inducidos con magnitud local igual o superior a 3, un total de 71 estuvo precedido por al menos un temblor menor dentro de esa ventana espacial y temporal.
El resultado demuestra que las señales precursoras fueron frecuentes en el conjunto estudiado. Sin embargo, la cantidad varió de manera extrema: uno de los terremotos estuvo precedido por más de 700 movimientos pequeños, mientras seis comenzaron sin ningún precursor detectado bajo los criterios utilizados.
Esta variabilidad limita la posibilidad de utilizar los temblores menores como una alarma universal. La ausencia de actividad observable no significa necesariamente que una falla permanezca estable ni que una operación pueda continuar sin riesgo.
Los resultados tampoco constituyen un método para pronosticar con precisión la hora, el lugar y la magnitud de un terremoto. Los precursores pueden aportar información sobre la evolución de una secuencia, pero solo se reconocen como tales con certeza después de que ocurre el evento principal.
El volumen inyectado no explicó todas las diferencias
El equipo comparó los registros sísmicos con información sobre las operaciones de inyección, mediciones satelitales de la deformación del terreno y otros datos geológicos y geofísicos. Factores como el volumen total de fluido o la velocidad de bombeo influyeron en la actividad, pero no explicaron por sí solos por qué algunas secuencias produjeron centenares de precursores y otras casi ninguno.
La conclusión fue que la inyección resulta necesaria para desencadenar estos eventos, pero no basta para determinar la productividad de los temblores previos. El estado local de las fallas modifica decisivamente la forma en que la presión se transforma en movimiento sísmico.
Las áreas con numerosos precursores tendían a contener fallas especialmente sensibles a los fluidos y próximas a su punto de ruptura. Una pequeña perturbación podía activar sucesivamente distintos segmentos y generar una secuencia visible mediante la instrumentación sísmica.
Las zonas menos sensibles a la inyección mostraron pocos temblores menores o ninguno. Sin embargo, una sección bloqueada podía acumular tensión y romperse más tarde con escasa advertencia, creando la posibilidad de pasar de una actividad aparentemente baja a un evento de mayor magnitud.
Tres mecanismos pueden llevar a una ruptura mayor
El análisis de la deformación y de las secuencias sísmicas permitió identificar tres mecanismos mediante los cuales la inyección puede acercar una falla a un terremoto mayor. El primero comienza con un deslizamiento lento y silencioso que debilita gradualmente la zona donde ocurrirá la ruptura principal.
En el segundo mecanismo, el movimiento asísmico no rompe directamente la sección final, sino que transfiere tensión hacia un segmento cercano que continúa bloqueado. La carga adicional puede empujar esa parte de la falla más allá de su límite de estabilidad.
La tercera posibilidad consiste en una cascada migratoria de pequeños terremotos. Cada ruptura modifica las tensiones alrededor y contribuye a activar el siguiente segmento, hasta que la secuencia alcanza una zona capaz de producir un evento mayor.
Los tres procesos muestran que la actividad observable en los sismómetros representa solo una parte del comportamiento del subsuelo. Una falla puede moverse lentamente sin emitir ondas sísmicas detectables y aun así modificar el riesgo en sectores próximos.
Las fallas inactivas también requieren vigilancia
Una estructura geológica que no ha producido terremotos recientes no está necesariamente libre de tensión. La inyección de fluidos, la extracción de hidrocarburos y otros cambios de presión pueden reactivar fallas antiguas o poco conocidas.
La evaluación de los riesgos asociados con fallas consideradas inactivas demuestra por qué la cartografía geológica debe combinarse con mediciones del subsuelo y seguimiento sísmico. Algunas estructuras permanecen ocultas hasta que una actividad industrial altera sus condiciones.
Este problema dificulta la planificación porque las redes convencionales no siempre detectan los movimientos más pequeños. La profundidad, el ruido ambiental, la distribución de estaciones y la calidad de los registros determinan el umbral mínimo de observación.
Los sistemas de semáforo necesitan reglas regionales
Numerosas operaciones subterráneas utilizan protocolos de semáforo para gestionar la sismicidad. El nivel verde permite continuar, el amarillo puede ordenar una reducción del bombeo o una vigilancia reforzada y el rojo exige detener la actividad cuando los movimientos superan determinados umbrales.
El nuevo estudio advierte que una regla idéntica para todas las regiones puede resultar insuficiente. Si una zona produce numerosos precursores, el sistema dispone de una secuencia gradual para detectar la escalada. En otra falla, la transición puede ocurrir sin señales menores suficientes para activar las etapas intermedias.
Los autores recomiendan que las decisiones se adapten a la susceptibilidad sísmica regional. Esta estrategia requiere información sobre fallas, observaciones sísmicas y geodésicas en tiempo real y modelos físicos capaces de representar cómo se inicia la ruptura.
Los límites operativos también deberían considerar la cercanía de poblaciones e infraestructuras, la profundidad de la actividad, la magnitud máxima plausible y la vulnerabilidad de las construcciones. Una misma intensidad sísmica no produce consecuencias equivalentes en todos los territorios.
Los experimentos controlados ayudan a interpretar las señales
La investigación de campo puede complementarse con pruebas realizadas en entornos instrumentados. En Suiza, científicos del BedrettoLab provocaron unos 8.000 pequeños terremotos mediante inyección de agua para observar cómo responden las fallas bajo condiciones conocidas.
Ese tipo de experimento permite controlar la cantidad de fluido, la presión, la orientación de los pozos y la ubicación de los sensores. Su objetivo no es reproducir exactamente una operación industrial, sino comprender los procesos que preceden al deslizamiento y mejorar las herramientas para limitar la sismicidad no deseada.
Los datos canadienses ofrecen ahora una evaluación a escala regional y durante una década. La coincidencia entre observaciones de campo, mediciones satelitales y mecanismos físicos ayuda a explicar por qué algunas fallas emiten abundantes señales y otras permanecen casi silenciosas antes de romperse.
Los precursores reducen incertidumbre, pero no eliminan el riesgo
La identificación de temblores menores puede servir para ajustar una operación antes de que ocurra una ruptura más importante. No obstante, los seis eventos sin precursores dentro de la ventana analizada demuestran que el monitoreo sísmico no ofrece una garantía absoluta.
El estudio se concentró en el oeste de Canadá, una región con condiciones geológicas, redes de observación y prácticas industriales específicas. Sus proporciones no deben trasladarse automáticamente a otras cuencas sin considerar las diferencias locales.
La principal implicación para la gestión consiste en combinar vigilancia continua, conocimiento geológico y límites operativos basados en riesgo. Depender únicamente de la aparición de pequeños terremotos puede dejar sin protección a las zonas donde una falla responde con pocas señales previas.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Science
