El proyecto de la campaña SUPER-MOUV (Efectos SUb-suelo marino de la ruptura sísmica de Pedernales, Ecuador: MOVimientos verticales, acoplamiento y sismicidad), llevada a cabo en el buque de investigación Pourquoi pas? del IFREMER pretende establecer una correlación entre las manifestaciones en superficie (deformaciones, reactivación de la falla, migraciones de fluidos, deslizamiento por gravedad desde la falla de subducción hasta el fondo marino) y la localización de los tipos de deslizamiento, co-sísmico y asísmico lento, que acompañaron al terremoto de Pedernales. Estos resultados permitirán evaluar mejor los riesgos asociados a la peligrosidad sísmica sobre las sociedades humanas.

© IRD

Contexto

Cuando una placa oceánica pasa por debajo de una placa continental, las dos placas quedan separadas por una falla, la falla de subducción, que aflora en el mar al pie del margen continental y se hunde hacia el continente a varias decenas de kilómetros de profundidad. Esta gigantesca zona de contacto entre las dos placas provoca una intensa deformación de la superficie terrestre, tanto con movimientos en escalas temporales cortas (terremotos) como con movimientos verticales continuos o discontinuos acumulados en escalas temporales largas (varios millones de años). En abril de 2016, un terremoto de magnitud 7,8 -el mayor de los últimos setenta años- sacudió Ecuador, causando pérdidas materiales millonarias y varios centenares de muertos. El terremoto fue causado por la ruptura repentina de la falla de subducción (el deslizamiento sísmico principal), a una profundidad de más de 20 km y en un área de 100 x 30 km. Durante este terremoto, se observaron tipos complejos de deslizamientos a lo largo de la falla de subducción a ambos lados del deslizamiento principal: deslizamientos asísmicos lentos durante el periodo intersísmico (que precede al deslizamiento principal), y durante el periodo postsísmico (que sigue al deslizamiento principal).La capacidad de observación de las deformaciones terrestres (GPS, sismómetros, acelerómetros) permite actualmente reconstruir el curso espacio-temporal de los terremotos, en este caso particular del terremoto de Pedernales en Ecuador (Mw 7,8; 16/04/2016), cuya ruptura co-sísmica está enmarcada por terremotos lentos intersísmicos.

Primera etapa

© IRD

Durante esta primera mitad de la campaña (Leg 1, 8/01 a 2/02/2024), en la zona de estudio entre Manta (Ecuador) y Tumaco (Colombia), se adquirieron 112 perfiles sísmicos de alta resolución (1991 km), 275 perfiles de sedimentos (3700 km), perfiles batimétricos multihaz (incluyendo la columna de agua), 12 testigos (Calypso y gravedad), y muestras de la superficie del fondo marino (Octopus) y de la profundidad del agua (35 XCT Sippican).

Estos datos complementan los obtenidos en 2012 durante la campaña ATACAMES (@L'Atalante, ATAC-xxx) también organizada por Geoazur y Géosciences Rennes.

© IRD

Resultados

De este modo se obtuvo:

  1. Una imagen de alta resolución de la estructura y la cubierta sedimentaria de la zona de subducción en el área de estudio. Las zonas de fuerte acoplamiento actuales parecen superponerse a zonas levantadas y deformadas, algunas de las cuales corresponden a montes submarinos en subducción. El análisis detallado de los datos sísmicos y de testigos permitirá determinar la edad y las condiciones de formación de estas zonas, con el fin de comprender mejor el origen del acoplamiento intersísmico.
     
  2. El registro sedimentario de grandes terremotos del siglo 20 (1906, 1942, 1958, 1979) y prehistóricos en la fosa de subducción de la desembocadura del cañón de Esmeraldas. Se espera encontrar un registro sedimentario similar en Pedernales que demuestre la importancia del cañón de Esmeraldas en la transferencia tierra-mar de sedimentos desestabilizados por terremotos regionales.
     
  3. Una descripción detallada de la gran falla de Ancón que corta el fondo marino en el talud continental entre Ecuador y Colombia. Esta falla satélite del empuje interplaca podría desempeñar un papel importante en la secuencia sísmica y la formación de tsunamis. ¿Se reactivó durante el terremoto de Pedernales? Esta cartografía permitirá reconstruir su historia.
     
  4. Cartografía detallada del cañón de Esmeraldas y de las grietas en el borde de la plataforma. La comparación con los datos de campañas anteriores permitirá determinar si el cañón y el talud superior fueron desestabilizados por el seísmo de Pedernales.
     
  5. Por primera vez en Ecuador y Colombia, un mapeo detallado de la temperatura y la salinidad de las grandes masas de agua oceánicas. A contrario de lo sugerido por los modelos de previsión recientes, este mapeo muestra la ausencia de un fenómeno de El Niño en este momento y que las condiciones actualmente neutras son susceptibles de evolucionar hacia un fenómeno La Niña.

    © Super-Mouv-JM Nocquet-IRD

    Segunda parte

    Los principales objetivos de la segunda parte de la campaña (leg2, 3/02 a 21/02/2024) son determinar la composición y la temperatura de las emisiones fluidas ya reconocidas (leg1, campañas HIPER y ATACAMES) y medir los flujos de calor en la trinchera de subducción para determinar su participación en la dinámica de interplacas.

    La primera inmersión, realizada a poca profundidad (130-140 m), se centró en las emisiones de fluidos en las proximidades de una importante falla de la placa superior anclada en el plano de subducción. El objetivo era determinar el origen de los fluidos que ahora se sospecha que desempeñan un papel importante en el acoplamiento entre las dos placas. La inmersión reveló concreciones en forma de hongo de 5 a 6 metros de altura en las salidas de los fluidos, que forman verdaderas islas de vida (corales, bivalvos, estrellas frágiles, peces diversos, arañas, cigarras de mar, etc. ....) en medio de una monótona llanura submarina arcillosa. Se tomaron muestras de agua y sedimentos en las inmediaciones de estos focos de emisión, de los que se desprendieron algunas burbujas de gas. Se están realizando análisis (metano, d13C, DIC). Se complementarán en futuras inmersiones con análisis in situ utilizando el espectrómetro de masas de a bordo.

     

    Con la participación de 17 investigadores de las siguientes instituciones

    • Francia: CNRS, IRD, Universidad de la Sorbona y Universidades de Niza, Antillas y Toulouse, UMR Geoazur & Géosciences-Rennes
    • Ecuador: ESPOL e INOCAR en Guayaquil, EPN en Quito, Universidad de Loja
    • Colombia: Universidad Nacional sede Bogota, Universidad del Valle en Cali, Universidad del Norte en Baranquilla