Los científicos implementan una matriz de sensores remotos para rastrear un enjambre de terremotos en Samoa Americana

Sociedad Sismológica de América, Albany, CA

Mapa de las islas Manu‘a con ubicaciones de Raspberry Shake (triángulos rojos) y pueblos (cuadrados negros) que contribuyen con informes de fieltro. El origen del enjambre se localiza en el lugar donde se cruzan los anillos amarillo y rojo:directamente debajo o en alta mar, al norte o al sur de la isla Ta'ū. (Imagen:Yoon et al.)

Desde finales de julio hasta octubre de 2022, los residentes de las islas Manu'a en Samoa Americana sintieron que la tierra temblaba varias veces al día, lo que generó preocupación por una inminente erupción volcánica o tsunami.

Un catálogo de terremotos para la zona no arrojó nada, porque las islas carecían de una red de monitoreo sísmico que pudiera medir los temblores y ayudar a los sismólogos en su búsqueda de la fuente del enjambre de terremotos.

Pero los residentes de las islas Ta‘ū, Ofu y Olosega necesitaban respuestas, por lo que Clara Yoon, del Servicio Geológico de Estados Unidos, y sus colegas encontraron otra manera de llenar los espacios en blanco sísmicos. Utilizaron aprendizaje automático y una técnica llamada coincidencia de plantillas con datos de temblores registrados desde un único sensor sísmico ubicado a 250 kilómetros del enjambre de Samoa Americana.

Rastrearon el enjambre utilizando estos datos de una sola estación, combinados con informes de temblores de los residentes, hasta que se instalaron estaciones sísmicas permanentes locales en Samoa Americana en agosto y septiembre de 2022.

El enjambre de terremotos volcánicos no eruptivos comenzó en julio de 2022, a unos 15 kilómetros de la costa de la isla Ta‘ū. Las islas volcánicas de Samoa surgen cuando la placa tectónica del Pacífico se mueve sobre un punto caliente en el Océano Pacífico sur.

Los informes de los residentes sobre los frecuentes temblores, que ocurrían varias veces al día durante unos segundos cada vez, fueron la única información sobre el enjambre al principio. "Cuando comenzaron los terremotos, Samoa Americana no tenía ningún monitoreo geofísico instrumental, por lo que incluso la información básica sobre el origen del temblor (con implicaciones para la toma de decisiones de emergencia y la seguridad pública) era inexistente", dijo Yoon.

Para remediar esto, los investigadores recurrieron a una estación sísmica remota en Upolu, Samoa, parte de la Red Sismográfica Global, que tiene datos que se pueden descargar casi en tiempo real a través del centro de datos EarthScope, dijo Yoon.

Sin embargo, la señal sísmica del enjambre de terremotos de Samoa Americana fue difícil de detectar en la estación distante, por lo que Yoon y sus colegas utilizaron un modelo de aprendizaje profundo llamado EQTransformer, junto con una técnica llamada coincidencia de plantillas, para seleccionar estos pequeños terremotos de un fondo sísmico ruidoso.

"EQTransformer encontró muchos terremotos con ubicaciones consistentes con el este de Samoa Americana, el mayor de los cuales coincidió con los tiempos de los informes sentidos", dijo Yoon. "Estos informes sentidos, aportados por los residentes locales al Servicio Meteorológico Nacional, fueron fuentes esenciales de datos sobre los terremotos y nos dieron confianza de que los eventos detectados por EQTransformer eran en realidad los mismos terremotos sentidos por la población local".

Con este nuevo catálogo de terremotos para el evento, los investigadores pudieron caracterizar el inicio y el pico de la actividad del enjambre. Los sensores portátiles y económicos Raspberry Shake implementados en agosto de 2022 ayudaron a localizar rápidamente el área del enjambre. Los investigadores concluyeron que el enjambre terminó en octubre de 2022 sin erupción, pero probablemente estuvo relacionado con el movimiento del magma volcánico.

Yoon dijo que un enfoque como su técnica de estación única podría ser útil en otros lugares del mundo donde el monitoreo sísmico permanente es escaso y el peligro sísmico no se comprende bien, como las regiones costeras con potencial de tsunami o terremotos dentro de una placa tectónica. Añadió que el mayor terremoto en el enjambre de Samoa Americana fue de magnitud 4,5, por lo que es poco probable que hubiera sido detectado por las redes sísmicas globales.

"Si nadie hubiera vivido cerca para informar de los frecuentes temblores, este enjambre de Samoa Americana podría haber pasado completamente desapercibido", dijo Yoon. "Muchas fuentes y fenómenos sísmicos desconocidos están esperando ser descubiertos, tal vez mediante futuras aplicaciones integrales a gran escala de enfoques de aprendizaje profundo en sismología".

Para obtener más información, comuníquese con la Sociedad Sismológica de América en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita activar JavaScript para verlo..