Evolución espaciotemporal de las deformaciones corticales que preceden a terremotos destructivos mediante GNSS

Vigilar cómo respira el suelo antes de un sismo

Imagínese si pudiéramos ver la corteza terrestre tensarse y relajarse lentamente en los años previos a un gran terremoto, de la misma manera que un médico vigila los signos vitales de un paciente. Este estudio plantea si los cambios sutiles en la forma del terreno —medidos con posicionamiento por satélite— pueden revelar patrones de alerta fiables antes de terremotos destructivos como el ocurrido en la península de Noto en Japón en 2024. Al convertir mediciones a largo plazo tipo GPS en mapas de cómo la corteza se estira y comprime, los autores exploran si los terremotos dejan firmas distintivas en el terreno antes de producirse.

Cómo los movimientos minúsculos revelan tensiones ocultas

Los satélites de navegación modernos permiten a los científicos localizar estaciones en tierra con una precisión de unos pocos milímetros. Japón ha construido una de las redes más densas del mundo, llamada GEONET, con más de mil estaciones de Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) distribuidas por el país. En lugar de limitarse a seguir cómo se mueve cada estación, este estudio analiza cómo se desplazan grupos de estaciones entre sí. Al conectar estaciones cercanas formando redes triangulares y aplicar un método usado en ingeniería para puentes y edificios, el equipo convierte los cambios diarios de posición en “deformaciones corticales”: medidas de cuánto se estira, comprime o cizalla la superficie del suelo.

Una mirada detallada al terremoto de la península de Noto

Los investigadores se centraron en tres terremotos dañinos de Japón de la última década, prestando especial atención al sismo de magnitud 7,5 en la península de Noto que ocurrió el 1 de enero de 2024. Alrededor del epicentro construyeron una malla de triángulos que vinculaba estaciones GEONET y siguieron cómo evolucionó la deformación día a día durante unos 13 años previos al evento. Los desplazamientos ordinarios del suelo —cuánto se movió cada estación hacia el este, oeste, norte, sur o en vertical— parecieron en su mayoría suaves y poco llamativos. Incluso cuando la actividad sísmica local aumentó después de finales de 2020, las curvas de desplazamiento mostraron pocas señales de que se aproximara una gran ruptura.

Detectar señales de alerta en la expansión y la compresión

La deformación contó una historia muy distinta. El equipo se centró en un tipo particular de deformación conocido como dilatación, que describe cuánto se expande o contrae el área superficial. A partir de diciembre de 2020, las regiones triangulares cercanas al futuro epicentro de Noto mostraron un cambio lento y persistente en la dilatación que duró varios años. Algunas zonas se expandieron de manera sostenida, otras se contrajeron de forma continua, formando un patrón espacial distintivo que se hizo más intenso cerca de la futura falla. Al ajustar líneas rectas a estas tendencias multianuales, los investigadores encontraron que las regiones con los mayores cambios de dilatación coincidían con el área de ruptura posterior y se correspondían aproximadamente con el patrón final de deformación observado cuando ocurrió el sismo. Esto sugiere que la ubicación y la magnitud global del terremoto inminente estaban codificadas en el campo de deformación en evolución.

Destellos a corto plazo antes de la rotura

Además de la tendencia lenta de fondo, los autores examinaron cómo se volvía más “ruidosa” la señal de dilatación con el tiempo. Compararon el valor diario con una media móvil semanal y siguieron la magnitud de las desviaciones. Durante años, estas fluctuaciones se comportaron de forma bastante regular y dependiente de la estación, con un comportamiento algo más activo en verano. Pero en 2023, el año anterior al terremoto de Noto, las desviaciones crecieron de forma inusualmente grande alrededor de dos eventos clave: un preshock de magnitud 6,5 en mayo y el sismo principal de magnitud 7,5 en Año Nuevo. En las semanas previas a ambos terremotos, la dispersión de la dilatación superó con creces su rango estadístico a largo plazo, especialmente en los elementos más cercanos al epicentro, lo que sugiere un “vibrar” a corto plazo de la corteza mientras se acercaba a la falla.

Pistas de otros desastres recientes

Para comprobar si Noto era un caso único, el estudio comparó la historia de deformación de Noto con la de otros dos eventos destructivos: los terremotos de Kumamoto de 2016 y de Eastern Iburi (Hokkaido) de 2018. Cada uno ocurrió en un contexto tectónico y a una profundidad distintos, pero todos mostraron una acumulación multianual específica en la dilatación cerca de la zona de ruptura final. La duración y el estilo del aumento gradual parecieron escalar con el tamaño del terremoto, lo que sugiere que los eventos grandes pueden estar precedidos por episodios más largos de deformación lenta. Las diferencias entre regiones que sí y que no alojaron grandes terremotos reforzaron además la idea de que estos patrones no son solo ruido de fondo.

Qué podría significar esto para alertas futuras

Para no especialistas, la conclusión principal es que el terreno en Japón no se rompió sin aviso cuando se produjo el terremoto de la península de Noto. En cambio, la corteza en esa área parece haber estado deformándose lentamente de forma distintiva durante varios años, y sus fluctuaciones diarias se volvieron inusualmente inquietas en las semanas previas a los golpes más fuertes. Aunque esto no es una receta para una predicción a corto plazo precisa, sugiere que monitorizar cuidadosamente la deformación cortical —especialmente la dilatación— sobre regiones extensas podría ayudar a identificar dónde aumentan las probabilidades de grandes terremotos, qué magnitud podrían alcanzar y, quizá, cuándo la corteza entra en una ventana de mayor riesgo. El estudio sostiene que con redes GNSS densas y análisis de deformación refinados, la sismología podría acercarse a herramientas de alerta temprana prácticas basadas en cómo la superficie terrestre “respira” en silencio antes de romperse.

Cita: Kamiyama, M., Mikami, A., Sawada, Y. et al. Spatiotemporal evolution of crustal strains preceding destructive earthquakes using GNSS. Sci Rep 16, 9708 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38681-7

Palabras clave: precursores sísmicos, monitoreo GNSS, deformación cortical, terremoto de la península de Noto, deformación por deslizamiento lento