Una estructura geológica que durante años pasó prácticamente desapercibida para los investigadores está ayudando a cambiar la comprensión del riesgo sísmico en una de las regiones tradicionalmente consideradas de baja actividad sísmica de Nueva Zelanda.
Se trata de la falla Te Puninga, localizada en las Hauraki Plains, en la región de Waikato, cerca de Morrinsville, en la Isla Norte. Aunque la estructura ya había comenzado a ser reconocida por los investigadores alrededor de 2020 y 2021, los estudios posteriores permitieron establecer que no se trataba simplemente de una sección de otra falla conocida, sino de una estructura independiente.
La identificación fue posible en buena medida gracias a la disponibilidad de datos LiDAR, una tecnología de escaneo láser aéreo capaz de producir modelos topográficos de alta resolución. Estos modelos permitieron detectar pequeñas alteraciones en la superficie terrestre que son difíciles de distinguir mediante fotografías aéreas convencionales o incluso durante las observaciones realizadas directamente sobre el terreno.
El descubrimiento no significa que la región esté a punto de experimentar un terremoto. De hecho, los investigadores consideran que la falla presenta una baja tasa de deslizamiento y una recurrencia muy prolongada de grandes terremotos. Sin embargo, el estudio demuestra que incluso una falla que se mueve lentamente puede acumular suficiente energía durante miles de años para producir un terremoto considerable.
Una falla que estaba escondida a plena vista
La falla Te Puninga se encuentra en las Hauraki Plains, una extensa zona de tierras bajas de Waikato. Su extensión superficial mapeada alcanza aproximadamente 30 kilómetros, mientras que el estudio estima una longitud subsuperficial cercana a 34 kilómetros.
Uno de los aspectos más interesantes del caso es que la falla no presenta un relieve espectacular. No existe una enorme grieta abierta en el terreno ni una montaña claramente partida que permita identificarla a simple vista.
Su expresión geomorfológica es mucho más sutil.
Precisamente por eso, las nuevas herramientas de cartografía aérea fueron fundamentales. Los datos LiDAR permiten eliminar digitalmente buena parte de la vegetación y representar con enorme detalle la forma del terreno. De esta manera, pequeñas diferencias de elevación, escarpes y desplazamientos de superficies antiguas pueden hacerse visibles.
En otras palabras, el LiDAR no «ve» directamente la falla bajo tierra. Lo que hace es mostrar con mucha precisión las deformaciones de la superficie que pueden haber sido producidas por el movimiento de una falla.
Este tipo de información resulta especialmente valiosa en regiones donde las estructuras tectónicas tienen una expresión superficial débil.
¿Qué es exactamente el LiDAR?
LiDAR es el acrónimo de Light Detection and Ranging, una tecnología que utiliza pulsos de luz láser para medir distancias.
En los estudios geológicos, un sensor instalado en una aeronave puede enviar enormes cantidades de pulsos hacia el terreno y registrar el tiempo que tardan en regresar. Con millones de mediciones es posible construir un modelo tridimensional extremadamente detallado de la superficie.
Una de sus ventajas es que, dependiendo de las características de los datos y del procesamiento, permite obtener modelos del terreno en los que se reduce el efecto visual de la vegetación.
Esto es particularmente importante para la investigación de fallas.
Una deformación de apenas unos centímetros o unos metros, extendida a lo largo de una superficie, puede ser difícil de reconocer desde el suelo. En cambio, al analizar un modelo digital de elevación mediante técnicas de sombreado y representación topográfica, los investigadores pueden identificar patrones que sugieren que una superficie fue desplazada por actividad tectónica.
El caso de Te Puninga es un buen ejemplo de cómo la combinación entre teledetección, geomorfología y trabajo de campo puede revelar estructuras que anteriormente no estaban claramente diferenciadas.
De segmento de otra falla a estructura independiente
Uno de los resultados más importantes de la investigación fue determinar que Te Puninga debía considerarse una falla independiente.
Inicialmente, la estructura había sido interpretada como parte de la cercana falla Kerepehi, otra falla activa asociada con el sistema tectónico de Hauraki.
Sin embargo, el nuevo mapeo detallado y las investigaciones realizadas sobre el terreno mostraron diferencias importantes entre ambas estructuras. Entre ellas se encuentra la geometría de la falla y, particularmente, su inclinación hacia el oeste.
Los investigadores concluyeron que Te Puninga puede considerarse una estructura independiente de Kerepehi, aunque todavía existe incertidumbre sobre cómo se relacionan ambas fallas en profundidad.
Esta distinción es importante porque las evaluaciones del peligro sísmico necesitan conocer qué estructuras existen y cuáles son sus características individuales.
Si dos fallas diferentes son tratadas como una sola estructura, la estimación de su comportamiento puede resultar menos precisa.
Una falla de bajo deslizamiento
Uno de los términos fundamentales para comprender esta investigación es la tasa de deslizamiento.
Una falla no necesariamente se mueve de forma rápida o continua. En muchos casos, el movimiento acumulado es extremadamente lento y se produce a lo largo de miles o millones de años.
Para Te Puninga, el estudio calculó una tasa media de deslizamiento neto de aproximadamente 0,25 milímetros por año, con un intervalo de confianza del 95 % de aproximadamente 0,15 a 0,37 milímetros por año.
Para ponerlo en perspectiva, 0,25 milímetros equivalen a apenas una cuarta parte de un milímetro durante un año.
A primera vista, parece un movimiento insignificante.
Pero las fallas geológicas funcionan a escalas de tiempo muy diferentes a las humanas. Un desplazamiento de fracciones de milímetro cada año puede acumularse durante miles de años y producir una deformación suficiente para generar un terremoto importante.
Por ello, «bajo deslizamiento» no significa «sin peligro».
Significa que la deformación tectónica se acumula lentamente y que los grandes eventos asociados con esa estructura pueden ser muy poco frecuentes.
¿Qué encontraron los investigadores bajo tierra?
El análisis del paisaje fue solamente una parte de la investigación.
Para conocer la historia sísmica de la falla, los científicos realizaron excavaciones conocidas como trincheras paleosismológicas.
Estas trincheras atraviesan la zona donde se sospecha que pasa la falla y permiten observar directamente las capas de suelo y sedimentos.
Cuando ocurre un terremoto suficientemente fuerte como para producir ruptura superficial, las capas geológicas pueden quedar desplazadas. Si posteriormente se acumulan nuevos sedimentos, esas deformaciones quedan registradas en el subsuelo.
Los investigadores pueden estudiar entonces la secuencia de capas, identificar antiguos desplazamientos y tomar muestras para determinar aproximadamente cuándo ocurrieron.
En el caso de Te Puninga, el trabajo permitió investigar evidencias de terremotos ocurridos durante los últimos 20.000 años aproximadamente.
Este tipo de investigación se denomina paleosismología, porque permite reconstruir terremotos que ocurrieron mucho antes de que existieran registros instrumentales o históricos.
¿Cada cuánto podría producir un terremoto?
Los resultados indican que los grandes terremotos asociados con Te Puninga son muy poco frecuentes.
El estudio estima un intervalo medio de recurrencia de aproximadamente 6.200 años, con un rango calculado de 3.000 a 11.500 años.
Es importante entender correctamente estas cifras.
No significa que un terremoto vaya a ocurrir exactamente cada 6.200 años, ni que después de 6.200 años exista una especie de «fecha de vencimiento» de la falla.
Los terremotos no siguen un calendario preciso.
El intervalo es una estimación estadística basada en las características de la falla, su tasa de deslizamiento y el desplazamiento que podría producir una ruptura.
Además, los propios investigadores señalan que el intervalo todavía es preliminar y que se necesita más investigación sobre la cronología de los antiguos terremotos para reducir la incertidumbre.
El terremoto máximo estimado: alrededor de magnitud 6,9
Uno de los resultados más llamativos del estudio es la estimación de la magnitud potencial.
Utilizando las relaciones de escala empleadas en el modelo nacional de peligro sísmico de Nueva Zelanda, los investigadores obtuvieron una magnitud aproximada de:
Mw 6,9 ± 0,35
La estimación considera un escenario en el que la ruptura abarque aproximadamente toda la longitud de la falla.
La magnitud de 6,9 es ligeramente superior a la estimación preliminar de Mw 6,7 que se había utilizado anteriormente para caracterizar la estructura.
La diferencia no debe interpretarse como que la falla se haya vuelto más peligrosa de repente. Lo que cambió fue la cantidad y calidad de información disponible para calcular su potencial.
El estudio de 2024 fue precisamente el primer análisis de campo destinado a establecer de manera más completa el potencial sísmico de Te Puninga.
¿Qué significa una magnitud 6,9?
Un terremoto de magnitud 6,9 puede producir sacudidas fuertes y daños importantes, especialmente cerca de la fuente y dependiendo de la profundidad, las condiciones del suelo, la calidad de las construcciones y otros factores.
Por eso, el hecho de que Te Puninga tenga una tasa de deslizamiento baja no elimina la importancia de estudiar sus posibles terremotos.
El estudio señala que una ruptura de la falla podría generar fuertes movimientos del terreno en las Hauraki Plains y también afectar a zonas cercanas como Hamilton.
Sin embargo, existe una diferencia fundamental entre peligro sísmico y riesgo sísmico.
El peligro se refiere a la posibilidad de que ocurra el fenómeno natural y a la intensidad que podría tener.
El riesgo, en cambio, depende también de cuántas personas y estructuras estén expuestas, de la calidad de las edificaciones, de la infraestructura y de la capacidad de respuesta ante una emergencia.
Por eso, una falla con terremotos extremadamente raros puede tener un peligro de baja frecuencia, pero seguir siendo importante para la planificación de una región.
Nueva Zelanda: un país marcado por la tectónica
Para comprender la importancia de este descubrimiento hay que observar la posición tectónica de Nueva Zelanda.
El país se encuentra en una zona donde interactúan las placas tectónicas del Pacífico y Australiana. Esa interacción genera una compleja red de fallas y estructuras tectónicas a lo largo del territorio.
Algunas de ellas tienen tasas de movimiento relativamente elevadas y han producido terremotos importantes en tiempos históricos.
Pero otras se encuentran en regiones con deformación mucho más lenta.
El norte de la Isla Norte, incluido Waikato, puede parecer relativamente tranquilo en comparación con otras zonas sísmicamente activas de Nueva Zelanda. Precisamente por ello, la identificación de estructuras como Te Puninga resulta importante: demuestra que una baja actividad sísmica observable en periodos humanos cortos no necesariamente significa ausencia de actividad tectónica a escala geológica.
La investigación de Te Puninga forma parte de un esfuerzo más amplio por mejorar la identificación de fallas activas y el conocimiento del peligro sísmico en Nueva Zelanda.
La relación con la falla Kerepehi
La falla Te Puninga no se encuentra aislada desde el punto de vista geológico.
Está relacionada con el contexto tectónico del Hauraki Rift, una región donde la corteza terrestre ha experimentado extensión.
La cercana falla Kerepehi es una estructura activa de aproximadamente 80 kilómetros que también forma parte de este sistema tectónico. Investigaciones anteriores habían demostrado que Kerepehi puede generar terremotos de diferentes magnitudes dependiendo de qué segmentos se rompan.
La separación de Te Puninga como estructura independiente permite a los científicos evaluar de forma más precisa cuánto movimiento tectónico está siendo absorbido por cada falla.
Además, los autores del estudio señalan que la expresión geomorfológica de ambas estructuras plantea la posibilidad de que la tasa de deslizamiento atribuida anteriormente a Kerepehi haya sido subestimada.
Esto no significa necesariamente que el riesgo sísmico de la región se haya multiplicado. Significa que el modelo geológico se vuelve más detallado y que existen más elementos que deben incorporarse a las evaluaciones futuras.
Un descubrimiento que no significa que vaya a ocurrir un terremoto pronto
La aparición de titulares sobre una «nueva falla» puede generar fácilmente una impresión equivocada.
Los investigadores no han predicho un terremoto próximo.
Tampoco han determinado una fecha para un posible evento.
Por el contrario, los resultados indican que los grandes terremotos asociados con Te Puninga son eventos extraordinariamente espaciados en el tiempo.
La propia investigación describe el peligro asociado con la falla como bajo debido a la infrecuencia de sus rupturas, aunque advierte que un terremoto grande podría producir fuertes sacudidas.
Por tanto, el valor principal del descubrimiento no está en anunciar una amenaza inmediata, sino en mejorar el conocimiento de una región que anteriormente tenía menos información sobre sus estructuras sísmicas.
Por qué es importante estudiar fallas que casi no se mueven
La investigación de Te Puninga muestra un problema importante de la geología moderna: las fallas de bajo deslizamiento pueden ser difíciles de identificar.
Una falla que se desplaza varios centímetros o metros durante un terremoto puede dejar una señal geomorfológica evidente.
Pero cuando el movimiento se acumula lentamente, la erosión, los ríos, la agricultura, la construcción y otros procesos naturales pueden modificar el paisaje y ocultar sus evidencias.
En Te Puninga, el paisaje no presentaba una señal suficientemente evidente como para que la estructura fuera reconocida fácilmente mediante técnicas tradicionales.
El LiDAR cambió esa situación al permitir analizar el terreno desde otra perspectiva.
Posteriormente, las trincheras y el análisis de las capas geológicas permitieron comprobar que las anomalías observadas en la superficie tenían una explicación tectónica.
Es justamente esa combinación de tecnologías la que convierte al caso en un ejemplo importante de la evolución de la investigación sísmica.
Del mapa al modelo de riesgo
Los resultados de este tipo de estudios no se quedan únicamente en los laboratorios o en las publicaciones científicas.
Los datos obtenidos sobre las fallas pueden incorporarse a modelos de peligro sísmico utilizados para estimar cómo podrían comportarse los terremotos en diferentes regiones.
Nueva Zelanda cuenta con modelos nacionales que integran información sobre fallas, terremotos históricos, geología, movimientos del terreno y características de las zonas urbanas.
La información de Te Puninga puede ayudar a mejorar estos modelos y a que ingenieros, autoridades y planificadores tengan una representación más precisa de las estructuras capaces de producir terremotos.
El estudio recomienda precisamente incorporar los nuevos parámetros de Te Puninga a las bases de datos utilizadas para las evaluaciones sísmicas.
Una historia que comenzó con una señal casi imperceptible
Uno de los aspectos más interesantes de la investigación es que la historia de la falla Te Puninga comenzó con algo que podría parecer poco espectacular: una irregularidad en el terreno.
Lo que antes podía interpretarse como una característica natural del paisaje comenzó a adquirir otro significado cuando los investigadores analizaron modelos topográficos de alta resolución.
Después llegaron las investigaciones de campo, las excavaciones y el análisis de los sedimentos.
El resultado fue la identificación de una estructura que había permanecido prácticamente escondida y que ahora puede ser incorporada al conocimiento geológico de Nueva Zelanda.
El caso demuestra cómo las nuevas tecnologías pueden cambiar la interpretación de paisajes que aparentemente ya eran conocidos.
¿Qué se sabe y qué todavía falta por investigar?
Aunque el estudio de Te Puninga representa un avance importante, los científicos todavía tienen preguntas abiertas.
Entre ellas se encuentran:
- La cronología exacta de los terremotos antiguos: todavía es necesario obtener más datos para determinar con mayor precisión cuándo ocurrieron los eventos anteriores.
- El comportamiento de los diferentes segmentos: no necesariamente toda la falla tiene que romperse durante un mismo terremoto.
- La geometría en profundidad: todavía existen incertidumbres sobre cómo se relaciona Te Puninga con estructuras próximas debajo de la superficie.
- La recurrencia: el intervalo de 3.000 a 11.500 años debe entenderse como una estimación con incertidumbre, no como un calendario.
- La interacción con otras fallas: estudiar Te Puninga junto con Kerepehi y otras estructuras puede mejorar la evaluación del peligro sísmico regional.
Los propios autores consideran que algunos de los resultados son todavía preliminares y recomiendan continuar las investigaciones.
Una nueva pieza para entender el norte de Nueva Zelanda
La falla Te Puninga no es la falla más rápida ni la más conocida de Nueva Zelanda. Precisamente ahí reside buena parte de su interés científico.
Su movimiento es lento, sus grandes terremotos parecen ser muy poco frecuentes y su expresión en el paisaje es sutil. Sin embargo, las investigaciones muestran que es una estructura capaz de generar un terremoto potencialmente fuerte.
El estudio publicado el 31 de enero de 2024 por Pilar Villamor y colaboradores representa el primer análisis de campo detallado de su potencial sísmico. Los resultados establecieron una tasa media de deslizamiento de aproximadamente 0,25 mm por año, una magnitud máxima estimada alrededor de Mw 6,9 ± 0,35 y un intervalo de recurrencia calculado entre 3.000 y 11.500 años, con un valor medio cercano a 6.200 años.
Más que una advertencia de un terremoto inminente, el descubrimiento es una demostración de cuánto puede cambiar nuestra comprensión del subsuelo cuando se combinan LiDAR, geomorfología, paleosismología y trabajo de campo.
La principal lección es que una región aparentemente tranquila no necesariamente carece de estructuras tectónicas activas. Algunas pueden moverse tan lentamente que sus efectos pasan inadvertidos durante generaciones, pero dejan pistas en el paisaje que las tecnologías modernas son capaces de revelar.
Y en el caso de Te Puninga, esas pistas han permitido añadir una nueva pieza al complejo rompecabezas tectónico de Nueva Zelanda.
