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Oaxaca es el estado con mayor actividad sísmica de México, acumulando aproximadamente el 25% de los sismos registrados en todo el país. Esta intensa sismicidad se debe a la subducción de la placa de Cocos bajo la placa de Norteamérica. Pero, ¿es posible estimar matemáticamente cuándo ocurrirá el próximo gran sismo (magnitud Mw ≥ 7.0) en esta región?
Un estudio publicado en la revista científica Geophysical Research Letters (de la Unión Geofísica Americana, AGU), titulado «Geodetic Constraints on Recent Subduction Earthquakes and Future Seismic Hazards in the Southwestern Coast of Mexico» (Restricciones geodésicas en sismos de subducción recientes y peligros sísmicos futuros en la costa suroeste de México), analiza este problema de forma cuantitativa utilizando datos satelitales (InSAR) y modelos de transferencia de estrés.
El estudio identifica una zona crítica: un segmento de la falla que quedó sin romper (una «brecha» o gap sísmico) justo entre las zonas de ruptura del sismo de Pinotepa Nacional de 2018 (Mw 7.2) y el sismo de Crucecita de 2020 (Mw 7.4), en la región de Santa Catarina Juquila, Oaxaca. Basándonos en los datos del estudio y en el registro histórico, realizamos una estimación matemática utilizando la teoría de Poisson y el efecto del estrés de Coulomb.
1. El historial de los últimos 10 grandes sismos
Para estimar el tiempo de retorno de los terremotos en la zona de subducción de Oaxaca y límites con Guerrero, analizamos los intervalos de tiempo entre los últimos 10 grandes eventos de magnitud Mw ≥ 7.0 registrados en la región:
- 11 de mayo de 1962: Mw 7.1
- 23 de agosto de 1965: Mw 7.5
- 2 de agosto de 1968: Mw 7.3
- 29 de noviembre de 1978: Mw 7.6
- 14 de septiembre de 1995: Mw 7.3
- 30 de septiembre de 1999: Mw 7.4 (Puerto Ángel)
- 20 de marzo de 2012: Mw 7.4 (Ometepec)
- 7 de septiembre de 2017: Mw 8.2 (Tehuantepec)
- 16 de febrero de 2018: Mw 7.2 (Pinotepa Nacional)
- 23 de junio de 2020: Mw 7.4 (Crucecita, Huatulco)
Al calcular matemáticamente los periodos transcurridos entre estos sismos, obtenemos un tiempo medio de recurrencia (μ) de 6.46 años, con una desviación estándar (σ) de 5.17 años. Esto significa que, a nivel regional, la zona libera energía a través de un terremoto mayor aproximadamente cada seis años y medio.
2. Estimación básica: La Teoría de Poisson
La teoría de Poisson asume que los sismos ocurren de forma independiente y con una tasa constante en el tiempo (un proceso «sin memoria»). Utilizando la tasa media de $\lambda = 0.155$ eventos por año (es decir, $1 / 6.46$), la probabilidad acumulada de que ocurra al menos un sismo mayor en un rango de tiempo $t$ se define por la fórmula:
P(N ≥ 1; t) = 1 – e-λt
Bajo este modelo estándar:
- La probabilidad de que ocurra un sismo mayor en el lapso de **1 año** es del 14.35%.
- La probabilidad en los próximos **5 años** es del 53.90%.
- La probabilidad en los próximos **10 años** es del 78.74%.
Actualmente han transcurrido 5.95 años desde el último gran evento en junio de 2020. Aunque el modelo de Poisson simple nos da una base estadística, no toma en cuenta la física detrás del proceso de acumulación de estrés.
3. El efecto de los sismos de 2018 y 2020: Estrés de Coulomb
Aquí es donde entra la física del estudio de Chen Yu y su equipo. Cada vez que ocurre un terremoto, la falla se desliza y alivia la tensión en esa zona, pero transfiere ese estrés a los segmentos adyacentes. Este fenómeno se conoce como el cambio en el Estrés de Coulomb (ΔCFS).
El estudio geodésico demuestra que los sismos de Pinotepa Nacional (2018) y Crucecita (2020) provocaron un incremento acumulado de estrés de Coulomb positivo de aproximadamente 0.3 bar (0.03 MPa) en el segmento de Juquila, el cual no ha experimentado una ruptura mayor reciente. Este incremento actúa como un «empujón» hacia el límite de ruptura de la falla.
Modelo 1: Adelanto del Reloj Sísmico (Clock Advance)
Si consideramos que la placa tectónica de Cocos se desplaza de forma constante y acumula estrés a una tasa de **0.2 bar por año**, un incremento repentino de 0.3 bar debido a los sismos adyacentes equivale a un adelanto del reloj sísmico de:
Δt = ΔCFS / tasa de carga = 0.3 bar / 0.2 bar/año = 1.5 años
Si la tasa de acumulación fuera de 0.5 bar por año, el adelanto sería de 0.6 años. Esto significa que, físicamente, el segmento de Juquila se encuentra hoy en un estado de estrés equivalente a si hubieran transcurrido entre 6.55 y 7.45 años desde el sismo de 2020. En pocas palabras: el segmento ha superado el tiempo medio de retorno (6.46 años) y se encuentra en un estado crítico.
Modelo 2: Aceleración de Tasa (Modelo de Dieterich)
El modelo de fricción de Dieterich (Rate-and-State) describe cómo los incrementos de estrés aceleran temporalmente la tasa de sismicidad. Introduciendo el incremento de 0.3 bar en este modelo:
- Con un comportamiento de fricción moderado (Aσn = 0.3 bar), la tasa sísmica se multiplica por 2.7 veces. Esto eleva la probabilidad de un sismo mayor en el primer año del **14.35% al 34.36%**.
- Con un comportamiento de fricción más sensible (Aσn = 0.15 bar), la tasa sísmica se multiplica por 7.4 veces. Esto dispara la probabilidad de un terremoto mayor en el primer año (2020) hasta un 68.15%.
- La probabilidad en la actualidad (junio 2026), según este modelo se encuentra cercana al 90% y casi el 100% respectivamente. IIGEA estima que este sismo podría ocurrir antes de 2028.
4. Conclusiones y Prevención
La combinación del análisis estadístico histórico y la modelación física de estrés de Coulomb confirma que la brecha sísmica de Oaxaca, específicamente en la zona continental e intermedia de Santa Catarina Juquila y Puerto Escondido, presenta un alto peligro sísmico en el corto plazo. Los sismos de 2018 y 2020 no aliviaron la tensión en esta zona central, sino que la cargaron con estrés adicional, acelerando el ciclo sísmico.
Frente a estos resultados matemáticos, la única defensa es la preparación. El monitoreo sísmico continuo y la educación en protección civil en las comunidades costeras y centrales de Oaxaca son indispensables para mitigar el impacto de una futura ruptura que, de acuerdo con los números, es cada vez más inminente.
Referencia científica: Chen Yu, Zhenhong Li, and Chuang Song. Geodetic Constraints on Recent Subduction Earthquakes and Future Seismic Hazards in the Southwestern Coast of Mexico. Geophysical Research Letters (2021). DOI: 10.1029/2021GL094192.
