Presión de fluidos extensa en la zona de terremotos lentos somera del talud de Nankai frente a Muroto mapeada con alta resolución de la velocidad de ondas P

Fuerzas ocultas bajo el lecho marino

A lo largo de la costa sur de Japón, una de las zonas sísmicas más vigiladas del mundo almacena silenciosamente agua bajo una enorme presión. En la dorsal de Nankai, algunos terremotos se rompen de forma violenta, mientras que otros se deslizan lentamente durante días o semanas. Este estudio levanta el lecho marino frente al cabo Muroto para revelar cómo fluidos profundamente enterrados y muy presurizados pueden ayudar a explicar dónde y por qué ocurren estos inusuales “terremotos lentos”, y lo que ello podría significar para futuros grandes sismos y tsunamis.

Una zona de colisión activa en alta mar frente a Japón

La dorsal de Nankai es una gigantesca trinchera submarina donde una placa oceánica se hunde bajo Japón. Este proceso, llamado subducción, acumula una gruesa pila de sedimentos y rocas en la placa suprayacente y alimenta grandes terremotos. Frente a Muroto, la región donde ocurren terremotos lentos se ubica a profundidades someras, dentro de unos 10 kilómetros de la superficie. Los científicos sospechan que los fluidos exprimidos de los sedimentos juegan un papel clave en cómo se deslizan las rocas: a veces de forma suave y silenciosa, otras en sacudidas destructivas.

Escuchar las ondas para mapear el agua enterrada

Para ver qué ocurre a kilómetros bajo el lecho marino, los autores usaron una imagen detallada de la rapidez con que las ondas sísmicas viajan por la corteza. Estas “ondas P” se mueven más despacio a través de sedimentos más blandos y llenos de fluidos, y más rápido a través de rocas rígidas y compactas. Aplicando fórmulas basadas en laboratorio que vinculan la velocidad de las ondas, la porosidad de la roca y el esfuerzo, el equipo tradujo el mapa de velocidades en estimaciones de qué parte del peso de las rocas suprayacentes es sostenida por fluidos atrapados en lugar de por los granos. De ello se obtuvo un mapa de alta resolución de una magnitud llamada razón de presión de poro, que muestra cuán cerca están los fluidos de soportar el peso total de las rocas superiores.

Amplias zonas de sedimentos sobrepresurizados

Los resultados revelan una región extensa, que se extiende desde la falla principal marina (el empuje frontal) hasta aproximadamente 60 kilómetros hacia tierra y hasta unos 8 kilómetros de profundidad, donde las presiones de fluidos son elevadas en una gran área. Dentro de esta zona, los sedimentos subducidos más cercanos a la fosa contienen “parches” dispersos donde las presiones son especialmente altas, comportándose como acuíferos sobrepresurizados que concuerdan con observaciones previas en perforaciones de salida inesperada de lodo. Más profundo, bajo la parte interior del margen, una franja continua de presión muy alta se alinea con una capa de sedimentos que ha sido raspada del lecho marino y soldada a la placa suprayacente: material que se considera rico en depósitos de fosa que contienen agua y que han sido arrastrados hacia abajo.

Montes submarinos, fallas y terremotos lentos

Cerca, varios cerros volcánicos sumergidos, o montes submarinos, están siendo arrastrados hacia la zona de subducción. Trabajos anteriores sugirieron que, al abrirse paso estos montes submarinos en el margen, comprimen los sedimentos subacoplados ricos en agua y elevan las presiones de fluidos en su lado terrestre. El nuevo mapa cuantitativo de presiones respalda esa imagen: las regiones de alta presión coinciden con la capa subacoplada y con áreas donde se han registrado terremotos lentos y ocasionales emanaciones frías en el lecho marino. Columnas verticales de alta presión a lo largo de fallas de empuje sugieren que estas fracturas actúan como conductos, permitiendo que los fluidos asciendan. En muchos lugares, la presión se aproxima a condiciones en que las rocas se vuelven extremadamente débiles, creando entornos ideales para un deslizamiento lento y continuo en lugar de una ruptura rápida.

Qué significa esto para futuros terremotos

Para el público general, la conclusión principal es que el agua bajo muy alta presión no es un detalle menor, sino una característica generalizada del somero sistema de subducción de Nankai frente a Muroto. El estudio muestra que gran parte de la región donde ocurren terremotos lentos está sobrepresurizada, y que la distribución de esta presión está modelada por montes submarinos subducidos, capas de sedimento subacoplado y redes de fallas que actúan como fontanería. Estos hallazgos ayudan a explicar por qué algunas partes de la falla se deslizan lentamente y pueden, en ocasiones, actuar como barreras o puertas para rupturas mayores. Mapas más detallados de este sistema fluido oculto deberían mejorar nuestra comprensión de cómo y dónde podrían originarse futuros grandes terremotos y tsunamis, y de cómo los sutiles eventos de deslizamiento lento encajan en el ciclo sísmico más amplio.

Cita: Flores, P.C.M., Kodaira, S., Shiraishi, K. et al. Extensive fluid overpressure in the shallow slow earthquake zone of Nankai Trough off Muroto mapped with high-resolution P-wave velocity. Sci Rep 16, 7636 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38308-x

Palabras clave: Dorsal de Nankai, terremotos lentos, sobrepresión de fluidos, zona de subducción, subducción de montes submarinos