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Una serie de Grano de Sal dirigida por Omar López Cruz (Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica) y Lamán Carranza Ramírez (Unidad de Planeación y Prospectiva, Gobierno del Estado de Hidalgo)

►Energía para futuros presidentes. La ciencia detrás de lo que dicen las noticias
Richard A. Muller

►Conciencia del tiempo. Por qué pensar como geólogos puede ayudarnos a salvar el planeta
Marcia Bjornerud

►Predecir lo impredecible. ¿Puede la ciencia pronosticar los sismos?
Susan E. Hough

►Vaquita marina. Ciencia, política y crimen organizado en el golfo de California
Brooke Bessesen

Predecir lo impredecible

Primera edición, 2019 | Primera edición en inglés, 2009
Título original: Predicting the Unpredictable.
The Tumultuous Science of Earthquake Prediction
© 2009 by Princeton University Press

Revisión técnica de la traducción: Xyoli Pérez Campos y Caridad Cárdenas Monroy (Servicio Sismológico Nacional, Instituto de Geofísica, UNAM)

Miguel Hidalgo, Ciudad de México, México
contacto@granodesal.com
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LibrosGranodeSal

Todos los derechos reservados. Se prohíben la reproducción y la transmisión total o parcial de esta obra, de cualquier manera y por cualquier medio, electrónico o mecánico —entre ellos la fotocopia, la grabación o cualquier otro sistema de almacenamiento y recuperación—, sin la autorización por escrito del titular de los derechos.

Índice

Presentación

Las grandes ideas pueden alcanzarnos mientras atravesamos la profunda oscuridad de la noche de los tiempos. La idea de una sociedad democrática es ya antigua, pero su valor y efectividad no han cambiado, si bien hoy los retos son mayores: ahora los desafíos trascienden fronteras y nos llevan a considerar que nuestro entorno es el planeta entero, ya no aquel pequeño ámbito de la polis.

Por otra parte, el libro sigue siendo el mejor vehículo para continuar el diálogo con los principales pensadores y líderes de la humanidad. Como dijo Sergio Pitol al referirse a su Biblioteca del Universitario, “El libro afirma la libertad, muestra opciones y caminos distintos, establece la individualidad, al mismo tiempo fortalece a la sociedad, y exalta la imaginación”; por todo ello, nuestra fe en el libro se renueva cada vez que rompemos la venda de la ignorancia.

En Hidalgo hemos abanderado el combate a la pobreza mediante el impulso a la ciencia y la tecnología, bajo un esfuerzo integral y decidido por procurar la seguridad de los ciudadanos, la generación de empleos y una mayor atracción de inversiones. Tenemos un compromiso con el combate a la desigualdad atacando sus fuentes desde la raíz. Como reconocemos que una de sus principales causas es la ignorancia, hemos procurado el acceso a una educación moderna y de máxima cobertura geográfica, en todos los niveles, que abarque a todas las niñas y todos los niños del Estado. Creemos firmemente que las personas educadas pueden acceder a mejores oportunidades de movilidad social. En consecuencia, nos hemos hecho el firme propósito de ser la cuna de los científicos y los tecnólogos que abrirán nuevas formas de producción, siempre con un fuerte compromiso con el cuidado del medio ambiente. Queremos formar ciudadanos libres, que hagan suyos los valores de la democracia.

Dentro de la planeación para el desarrollo, Hidalgo está comprometido con la generación de proyectos que serán hitos transformadores de la economía y las capacidades de nuestro estado. Ejemplos de la visón que estamos impulsando son el Sincrotrón Mexicano, el Laboratorio de Gobierno Digital y Políticas Públicas, el Laboratorio Nacional de Acceso Estratégico, el Puerto de Lanzamiento de Nanosatélites, el Laboratorio Nacional LAB Chico, la Litoteca Nacional de la Industria de Hidrocarburos, el Consorcio de Innovación Textil y Manufactura, y el Radio Observatorio Nacional.

Para sostener un ambiente democrático, los ciudadanos deben estar bien informados. Por ello hemos prestado particular atención a brindar a la ciudadanía elementos que ayuden a formar opiniones basadas en el conocimiento. Las decisiones que tomemos en los próximos años serán nuestra respuesta como sociedad local a los grandes problemas que aquejan a la humanidad. El camino no es simple: corremos el peligro de perder el rumbo hacia el futuro de bienestar y equidad que buscamos en Hidalgo. Debemos estar preparados. Por ello, me enorgullece presentar la Biblioteca Científica del Ciudadano (BCC) como un esfuerzo para cubrir diversos temas de actualidad que son de importancia para los ciudadanos en un mundo globalizado. La BCC presenta el pensamiento y la opinión de grandes científicos y divulgadores sobre temas que van desde la gene-ración de energía hasta el uso cotidiano de la lógica matemática, desde la geología hasta la conservación de la naturaleza, desde las dificultades para predecir los sismos hasta las maravillas estructurales que la ingeniería hace posible. Con esta serie ofrecemos el acceso a ideas poderosas y a modos rigurosos de pensar. Además hemos buscado a las mejores autoras para que su ejemplo sirva también de invitación para acabar con la desigualdad de género que aflige al quehacer científico y tecnológico.

Como asesor científico de la BCC está el doctor Omar López Cruz, astrónomo que a su destacada trayectoria en la investigación de agujeros negros suma una decidida vocación por divulgar el conocimiento. Le he solicitado a Lamán Carranza Ramírez, titular de la Unidad de Planeación y Prospectiva, que codirija la BCC. Es poco común en nuestro país encontrar la colaboración entre políticos y científicos; por ello, celebro con gran beneplácito que la dirección de la BCC esté en sus manos.

No es frecuente encontrar juntos, en una sola frase, vocablos como libros, ciencia y ciudadanía. La BCC expresa la convicción de que estos tres campos de acción pueden potenciarse unos a otros. Quien se asome a los títulos de esta serie hará suyo lo mejor de la palabra escrita, del pensamiento crítico y de la vida responsable en comunidad. Si queremos alcanzar grandes resultados, debemos pensar en grande. Estoy seguro de que las siguientes páginas nos ayudarán a hacerlo y, por qué no, también a soñar en grande.

Prefacio a la segunda edición

A comienzos de 2010, al tiempo que se publicaba la primera edición de este libro, apareció un amenazante rectángulo rojo en el sitio electrónico earthquake.usgs.gov. Este cuadro cayó sobre la isla en que se encuentra Haití, peligrosamente cerca de Puerto Príncipe, su capital. El rojo implicaba que un sismo había ocurrido en la última hora; el tamaño del rectángulo significaba magnitud 7. Para entonces yo nunca había trabajado en Haití, nunca lo había visitado y no esperaba trabajar nunca allí. Aun así, supe de inmediato, con una certidumbre desgarradora, que esto no podía ser bueno. En efecto, el mundo observó con horror cuando aparecieron las primeras imágenes: un daño catastrófico a edificios y cuerpos humanos por igual.

Demasiados cuerpos, en realidad, como para contarlos. El número estimado de muertos se convertiría en un problema en sí mismo: las estimaciones oficiales se elevaron en las primeras semanas de 150 mil a 200 mil y luego a más de 250 mil; las estimaciones posteriores, que se basaban en enfoques estadísticos más rigurosos, redujeron silenciosamente esta cifra a una cantidad más cercana a 100 mil. El alcance y la escala del desastre, no obstante, todavía eran abrumadores por donde se vieran. Si bien los medios especializados en noticias suelen ir en manada a los lugares donde ocurrió un daño especialmente severo después de un terremoto, la ciudad de Puerto Príncipe en verdad había quedado hecha añicos. Un estudio posterior muy minucioso reveló que dos de cada diez estructuras en Puerto Príncipe habían sufrido daños severos o se habían derrumbado por completo y que tres de cada diez tenían suficientes daños como para considerarse peligrosas. Esta lúgubre realidad me recibió personalmente cuando aterricé cerca de ocho semanas después en Puerto Príncipe con la meta de dirigir un equipo que trabajó con colegas haitianos para instalar sismógrafos portátiles que registraran las réplicas. En los años siguientes conocí y trabajé con algunas de las mejores personas que he tenido el privilegio de conocer, y llegué a apreciar la fortaleza y la vitalidad de Haití y de sus habitantes. El sufrimiento que experimentaron, y del que aún están recuperándose años después, es inimaginable para la mayoría de las personas.

Siete breves semanas después del temblor de 2010, uno de mucha mayor magnitud, 8.8, originado en la región de Maule, sacudió buena parte de Chile. El número mucho menor de muertes (525) ocasionadas por un terremoto mucho más grande añadió un signo de exclamación al dicho que mi difunto colega y amigo Nicholas Ambraseys acuñó décadas atrás: los terremotos no matan a las personas, son los edificios. A diferencia de Haití, Chile conoce desde hace mucho los riesgos de sufrir sismos y, cosa mucho más notable, tiene la voluntad política y los medios económicos para mitigar esos peligros.

No obstante, si el sismo de Maule fue en gran medida una historia de éxito, una muy diferente ocurrió menos de un año después cuando un temblor aún más grande, el sismo de magnitud 9 de Tōhoku, sacudió el norte de Japón. Si Haití se contaba entre los países menos preparados del mundo, Japón supuestamente era —y todavía lo es— el mejor preparado. Sin embargo, el temblor de Tōhoku zafó un borde de placa que la mayoría de los expertos, si no es que todos, consideraban capaz de producir sismos “sólo” de magnitud tan baja como 8. De hecho, las estructuras de Japón y su infraestructura, sólidamente construidas, resistieron bastante bien la sacudida del monstruoso terremoto de magnitud 9 y sólo hubo unos cuantos casos con daños serios o derrumbes ocasionados por la sacudida. Si la historia hubiera terminado ahí, se habría anotado como otra historia triunfal: un ejemplo más del valor de estar preparados y el éxito de los reglamentos modernos de construcción.

Como sabemos, la historia no quedó ahí. Este sismo, mucho más grande de lo esperado, desató un tsunami mayor que lo previsto que se escoró en la costa, como un tren de carga del tamaño de un océano. No tardó en sobrepasar los rompeolas e inundar pueblos enteros. En el país más preparado del mundo, más de 15 mil personas perdieron la vida y la planta nuclear de Fukushima experimentó una catástrofe que resonará durante décadas.

Haití, Maule, Tōhoku. Tres sismos diferentes, tres resultados diferentes, pero con algo en común: ninguno de ellos se había predicho. Los tres ocurrieron en regiones de las que, desde hace mucho, al menos entre geólogos, se sabe que son zonas sísmicas activas. En distinto momentos se publicaron artículos científicos que resaltaban el riesgo a largo plazo en las tres zonas. Sin embargo, mientras que los profesionales de los sismos y los aficionados a la predicción siguen haciendo vaticinios de terremotos por igual, nadie logró hacer sonar una alerta antes de estos tres grandes eventos.

Mi investigación para este libro me dio la oportunidad de hablar con colegas que, a diferencia de mí, ya formaban parte de este campo durante el “auge” de la predicción de sismos en la década de 1970. Le pregunté a varios por qué el optimismo hacia la viabilidad de predecir temblores había dado paso tan rápidamente al pesimismo. Una de las repuestas fue que, a pesar de todo el optimismo en torno a los métodos de predicción, los sismos predichos no llegaron a ocurrir, mientras que otros acontecimientos catastróficos siguieron sucediendo sin advertencia previa.

Como suele decirse, entre más cambian las cosas, más permanecen iguales. Este libro describe varios métodos que en la actualidad los investigadores creen que podrían conducir a predicciones viables a corto plazo. Más viejos y sabios, nadie asevera que la predicción confiable de sismos esté a la vuelta de la esquina. Muchos expertos, si no es que la mayoría, dudan de que la predicción fiable a corto plazo llegue a ser posible. Sin embargo, quizás haya destellos ligeros y cuidadosos de algo parecido a la esperanza. Uno de los logros más notables en la sismología de las últimas décadas ha sido identificar los llamados sismos lentos, que ocurren en las zonas de subducción, por lo general a lo largo de los bordes entre placas, pero a profundidades mayores que aquellas en que éstos se traban y se cargan. Un sismo lento ocurre cuando una porción profunda de un borde divergente se mueve con lentitud, a lo largo de un periodo de días o semanas, sin generar olas sísmicas. De inmediato surge la pregunta: ¿un acontecimiento de este tipo podría ser la gota que derrama el vaso y que provoca después sismos grandes en trozos trabados adyacentes de la falla? Los sismos lentos aún son uno los temas más candentes de este campo y existen algunos indicios de que, en efecto, algunos de ellos han precedido a sismos de fuerza notable. Así, nos encontramos en un punto en el que hemos estado muchas veces en el pasado: conscientes de errores fatales en lo que antes parecían ser métodos prometedores, pero preguntándonos si un nuevo enfoque dará resultado. Quizá lo haga, algún día. Como dijo Charles Richter en la década de 1970, nada es menos predecible que el desarrollo de un campo científico activo.

La realidad posterior a 2010, no obstante, tiene una similitud asombrosa con los últimos años setenta y los primeros ochenta: grandes terre-motos siguen ocurriendo sin anticipación alguna y sus daños pueden ser muchos o pocos dependiendo del grado de preparación. En el famoso caso de L’Aquila, Italia, un terremoto en efecto ocurrió después de que un individuo advirtiera de él tras sentir varios sismos pequeños pero, aun en retrospectiva, los científicos saben que esta predicción no tenía firmeza científica (si se hiciera sonar una alerta cada vez que se sienten varios sismos ligeros en Italia, sonarían demasiadas alertas, y de vez en cuando alguna predicción parecería corroborarse). Varios países, entre ellos Estados Unidos, han impulsado enérgicamente los sistemas de alerta temprana que no predicen los terremotos en sí, sino que después de que se inicia el sismo envían un aviso de que pronto habrá una sacudida. Conforme avanzamos al futuro, dichos sistemas pueden salvar cada vez más vidas. El valor y la importancia crítica de la ingeniería adecuada y de una preparación general aún es evidente. A un edificio no le importa si un sismo o una sacudida se predijo o no: que resista la sacudida —o no— depende de su diseño y su construcción.

Así, como siempre, la ciencia sigue su camino, y lo mismo hacen aquellos que no forman parte de la comunidad establecida, con un flujo continuo de predicciones propias. A veces las predicciones o aproximaciones se filtran a la esfera pública, lo que provoca una ansiedad compresible. Lo más notorio de este baile, tanto ahora como en 2010 y en 1980, es el hecho de que las predicciones no preceden a los sismos, sino que éstos invariablemente las preceden: después de los eventos dañinos, surgen predicciones hasta de las molduras, lo que atiza la ansiedad de personas que sufrieron una conmoción física y emocional. A veces incluso los científicos convencionales se exceden y hacen declaraciones apasionadas sobre probabilidades futuras de sismos que van más allá de lo que la mejor ciencia a nuestra disposición puede respaldar.

En lo que concierne a la predicción de sismos, la mejor ciencia todavía es la estadística. Resulta cierto que, en términos estadísticos, las probabilidades de que ocurra un sismo dañino nunca son mayores que inmediatamente después de que sucedió ese sismo. Si bien los eventos grandes liberan esfuerzo, también suelen desatar otros temblores: réplicas y, en ocasiones, incluso un sismo mayor en un segmento adyacente de la falla. El potencial de un sismo para desencadenar otro aumenta con su magnitud: mientras más grande sea, mayores serán las réplicas potenciales. Así que, por lo general, es buena idea estar preparado después de que ocurre un terremoto. Pero no busquemos a adivinos o científicos para que nos digan cuándo llegará el siguiente gran sismo. No lo sabemos. A no ser que ocurra un descubrimiento inesperado, quizá nunca lo sepamos. Es posible que un sismo grande le pise los talones a otro, pero también podría llegar de la nada, en cualquier momento. Quienes vivimos en zonas sísmicas activas debemos esperar lo inesperado, y quienes viven lejos de zonas con bordes activos deben recordar que los eventos conocidos como “cisnes negros” no son probables, pero sí posibles. En algunas regiones se han vuelto menos probables: desde 2009, los resultados científicos han subrayado cada vez más el riesgo potencial asociado con sismos ocasionados por la actividad humana: de manera notable, pero no única, la inyección profunda de aguas de desecho para la producción de combustibles de hidrocarburos (fracking). Millones de personas se han enterado de que ahora ellas también viven en el país de los sismos. Hay muchísimas recomendaciones para prepararnos ante los terremotos y demás desastres naturales: fije su calentador de agua, mantenga un suministro de emergencia de alimentos, ponga sus zapatos y una linterna cerca de su cama, atornille los libreros a los muros, considere apuntalar las chime-neas endebles, etcétera.

Cuando se publicó la primera edición de este libro, uno de mis colegas se quejó conmigo de que era excesivamente pesimista. Podemos predecir los sismos, me dijo: “Inevitablemente sucederán a lo largo de los bordes activos y sabemos dónde están. Con esa predicción basta para que las personas estén preparadas.” Era una buena observación. Sería bueno contar con una predicción confiable a corto plazo de sismos, pero tras un último análisis está claro que vivimos en un planeta activo, por lo que debemos comportarnos en consecuencia.

1. Listos para la sacudida

La mayor tragedia es que el genio colectivo de todos estos expertos, en conjunto con los sensores y las observaciones satelitales y los datos sismográficos y todas las demás herramientas de la ciencia y la tecnología, no puede comunicar este importante mensaje en el momento clave: “Corran. Corran por sus vidas”

A inicios de 2005, Bob Dollar, un geofísico del U. S. Geological Survey [Servicio Geológico de Estados Unidos], revisaba los datos de la red local del Sistema de Posicionamiento Global (GPS, por las siglas de Global Positioning System) en el sur de California cuando algo llamó su atención. Un pequeño ejército de instrumentos de GPS a lo largo de California monitorea el movimiento de las placas tectónicas de la Tierra, sobre todo el movimiento de la placa norteamericana sur en relación con la placa del Pacífico, así como otros más complicados y de menor escala. Las placas se mueven casi tan rápido como crecen las uñas y, como ellas, este movimiento no sólo es lento sino constante (figura 1.1). Sin embargo, a Dollar le pareció que un grupo de estaciones en el desierto de Mojave y algunas en el valle de San Gabriel, al noreste de Los Ángeles, habían comenzado a desviarse ligeramente de sus trayectorias usuales y estables.

Cuando se utilizan datos de GPS para determinar ubicaciones precisas, los resultados siempre muestran alguna variación que es consecuencia de imprecisiones en la medición o de complicaciones en el procesamiento de los datos. Consciente de esto, Dollar no saltó de su silla, sino que, avivado su interés, siguió observando los resultados, esperando que la supuesta desviación demostrara ser parte del ruido usual.

No ocurrió así. Después de un par de meses de observar y esperar, esta especie de hipo tomó forma y definió lo que Dollar llamó hockey-stick curves o “curvas de palo de hockey”: los datos de varias estaciones, que antes el monitoreo mostraba como líneas rectas, se habían curvado de forma abrupta y ahora monitoreaban líneas diferentes. Esto bastaría para llamar la atención de cualquier sismólogo que se respete. Dollar comenzó a creer que “quizá estaba viendo algo importante”, aunque no estaba seguro del significado de los resultados. Cuando menos, la desviación de las trayectorias regulares de GPS era inusual y, por lo tanto, interesante, pero varias líneas de razonamiento sugerían que este tipo de anomalía —una deformación abrupta e inusual de la corteza terrestre— podía ser el augurio de un inminente gran sismo.¹

FIGURA 1.1. Las principales placas tectónicas de la Tierra. El Cinturón de Fuego incluye fallas transformantes, como la de San Andrés en California, y muchas zonas importantes de subducción alrededor de la cuenca del Pacífico. Los puntos en la figura indican volcanes activos. (Imagen cortesía del USGS.)

Las predicciones de sismos surgen de la comunidad pseudocientífica como las plagas de langostas en el desierto: no son exactamente como relojes, pero ocurren con suficiente frecuencia. En ese contexto, los sismólogos pueden hablar a los medios con confianza. En el mejor de los casos, este tipo de predicciones dependen de métodos que podrían (énfasis en podrían) tener una pizca de validez —por ejemplo, la idea de que las fuerzas de la marea pueden influir en los sismos—, pero nunca han demostrado ser útiles para la predicción confiable de temblores. En el peor de los casos, son absolutas tonterías. Sin embargo, de vez en cuando la Tierra revela indicadores que llaman la atención de los científicos y nos llevan a preguntarnos: ¿se aproxima uno grande?

Puede decirse que la mayor pregunta sin respuesta de la sismología es la siguiente: ¿qué ocurre en la Tierra, si es que hay algo, que desata un gran sismo? La respuesta bien podría ser: “nada”. Los sismos pueden estallar en la corteza como maíz palomero, de manera más o menos estable, lo que nos deja sin una manera de decir cuál de los muchos sismos pequeños crecerá hasta convertirse en un gran sismo ocasional. Si esto fuera así, sería malo para la predicción de terremotos, pero al menos algunas teorías y algo de evidencia sugieren que los sismos pueden tener una secuencia de lanzamiento detectable.

El último gran terremoto de California ocurrió hace más de cien años. Un puñado de los primeros sismógrafos en todo el mundo registró el terremoto de 1906 en San Francisco y las medidas geodésicas que se hicieron antes y después condujeron a uno de los principios fundamentales de la sismología. La teoría del rebote elástico describe la manera en que ocurren los sismos como consecuencia del esfuerzo acumulado. La teoría de la tectónica de placas, desarrollada medio siglo después, explica cómo y por qué se acumula el esfuerzo: en pocas palabras, las placas se mueven, los bordes se quedan trabados y la corteza que los rodea se deforma, hasta que finalmente los bordes (las fallas) se mueven abruptamente para ponerse al día. No obstante, si la Tierra envió cualquier señal sutil de que el terremoto de 1906 estaba en camino, se perdió para siempre: no había instrumentos que pudieran detectarla.

En los últimos años, los científicos han desarrollado y utilizado instrumentos cada vez más sofisticados para registrar las señales de la Tierra, no sólo ondas sísmicas sino también deformaciones minúsculas de la corteza. Si se genera cualquier señal sutil antes de los grandes terremotos, estos instrumentos están listos y a la espera. Se han registrado datos antes de varios sismos moderados (magnitud 6-7) recientes en California y no han revelado indicios de señales precursoras. Este resultado negativo ha llevado a algunos geólogos a concluir que no hay nada que revelar, o sea que, en efecto, los sismos no tienen una secuencia de lanzamiento. Sin embargo, aún nos queda ver cómo la gama densa y acechante de instrumentos modernos atrapa con las manos en la masa a un sismo similar al de 1906 en San Francisco. Así que los sismólogos siguen preguntándose, de haber algo, qué revelarán los instrumentos cuando llegue el siguiente gran terremoto. Por consiguiente, cuando los instrumentos muestran algo fuera de lo ordinario, nos preguntamos si será éste.

A inicios de la primavera de 2005, Dollar les presentó sus curvas de palo de hockey a expertos locales en GPS. No se mostraron impresionados de inmediato. Una geofísica confesó que, cuando vio las curvas, su primer pensamiento fue: “¿Qué hicimos mal?”² No es que los científicos que estudian los datos de GPS y otros afines suelan dudar de sí mismos, sino que han aprendido a no emocionarse demasiado por señales que parecen extrañas. Los instrumentos de GPS en esencia registran señales temporales de los satélites, y los científicos las usan para determinar ubicaciones. El procesamiento es notorio por complicado y caprichoso, a causa de varias razones, entre ellas el hecho de que los datos crudos deben corregirse de manera muy cuidadosa para tomar en cuenta las órbitas de los propios satélites. Los resultados que Dollar había estado observando provenían de “soluciones” rápidas (en esencia, hechas aprisa y un tanto sucias). Cuando se emplean datos de GPS para hacer investigación científica, los datos crudos se procesan con más cuidado. No es poco común que los errores en las soluciones rápidas desaparezcan cuando se hace un procesamiento más refinado.³

Los palos de hockey de Dollar se rehusaron a aplanarse. Con el tiempo los resultados llamaron la atención de otros colegas, ya no gurúes del GPS sino sismólogos, y ellos prestaron más atención. Mientras que Dollar creía que quizás estaba observando algo importante, algunos sismólogos se preguntaron si en realidad era algo alarmante. Para ese momento, las señales habían durado lo suficiente y los expertos locales en GPS se habían convencido de que no se trataba sólo de un error. Varios sismólogos destacados entraron en acción. Se celebraron reuniones. Se escribieron memorandos. Se elevó la presión sanguínea.

La sismología no es una buena profesión para los obsesos del control. La carrera de un sismólogo está a merced de sucesos infrecuentes e impredecibles. Hacemos planes de investigación sabiendo que, en cualquier momento, un terremoto que consumirá todo nuestro tiempo y energía durante meses, si no es que años, puede arruinarlo todo. La mayor parte del tiempo dichos pensamientos se pueden hacer a un lado, pero a veces no es tan fácil. La primavera de 2005 fue una de esas ocasiones para los sismólogos del sur de California. Igual que a todos los demás, se nos habían quedado marcadas a sangre y fuego las horrendas imágenes del terremoto y el tsunami del 26 de diciembre de 2004 en Sumatra. Tampoco ayudaba que cada vez más pruebas parecían indicar que ya había pasado mucho tiempo, tal vez demasiado, desde el último gran terremoto en el sur de California. Causaba particular preocupación que las fallas de San Andrés y San Jacinto, en el tercio más al sur del estado, aproximadamente de Palm Springs hasta cerca de la frontera con México, llevaban tercamente trabadas más de 300 años. Más al norte, entre San Bernardino y el centro de California, la falla de San Andrés se rompió por última vez en 1957 (figura 1.2), algo que no suele darnos tranquilidad. La mejor evidencia geológica sugiere que los grandes temblores ocurren en ambos segmentos de la falla entre cada 150 y cada 300 años, quizá menos, aproximadamente. Tampoco podemos descartar la posibilidad de que ambos segmentos de la parte sur de la falla de San Andrés pueden destrabarse en un mismo temblor, lo que a veces llamamos una ruptura de muro a muro. Si 1857 fue grande, una ruptura de este tipo en el sur de la falla de San Andrés sería aún más terrible.

FIGURA 1.2. La falla de San Andrés en California. También se muestran otras fallas en ese estado.

¿Un terremoto verdaderamente malo?

Por lo general, los científicos descartan la posibilidad de que la falla de San Andrés pueda romperse de cabo a rabo: una sola ruptura inmensa que se extienda casi por toda la longitud del estado de California. No se considera probable que una ruptura pueda propagarse a lo largo de la sección media de la falla, que no se traba, pero por la cual ocurre algún movimiento gracias a un deslizamiento incesante. Continuar un terremoto a lo largo de esta sección sería como intentar propagar una rasgadura en una página de periódico mojada. En lo que concierne a supuestos, éste está bien fundamentado, pero otros supuestos igualmente fundamentados han demostrado estar equivocados.

Los resultados de investigaciones recientes en el sur de la falla de San Andrés se han abierto camino en publicaciones científicas y desde allí hasta llegar a publicaciones populares. A veces los periódicos añaden signos de exclamación propios. A finales de 2006, un encabezado particularmente memorable se difundió por todos lados: “El sur de la falla de San Andrés, ¡listo para estallar!”⁴

La preocupación que ocasiona el sur de la falla de San Andrés no es nueva. El artículo de Nature que desató los titulares de 2006 utilizó una nueva tecnología (el radar de apertura sintética) para confirmar y explorar a detalle un resultado que se conocía desde hacía años, si no es que décadas.⁵ Cuando esa extraña señal de GPS salió de la nada en la primavera de 2005, cada sismólogo en el sur de California sabía que había pasado mucho tiempo ya desde el último gran terremoto, pero ¿cómo debía interpretarse la señal? ¿El complejo procesamiento de datos había salido mal por alguna razón? Si la Tierra misma había tenido hipo, ¿qué significaba eso?

Y había algo más: ¿en qué momento sería responsable comunicarle esta preocupación al público?

Los sismólogos aprendieron a la mala a ser cautelosos. Durante el siglo XX, los dos sustos más famosos por predicción de sismos en California se basaron en signos aparentes de una grave deformación que resultó ser consecuencia de datos imprecisos combinados con una interpretación equívoca. En ambos casos, la deformación en apariencia amenazante se había detectado con técnicas de medición tradicionales, mientras que la señal de 2005 se había medido con instrumentos modernos de GPS, pero había suficientes paralelismos como para que los sismólogos más prudentes se detuvieran un momento a pensar. Al mismo tiempo, la duda atormenta el pensamiento: si, como sismólogos, vemos señales que nos preocupan, ¿es responsable no comunicar esta preocupación al público? Y otra duda que aqueja con mayor seriedad: ¿qué sucede si el gran terremoto ocurre mientras seguimos lidiando con la idea de si debemos hacer un anuncio público?

La mayoría de los sismólogos no son tan despistados como para admitir en público que nos gustan los terremotos. Aun cuando sea parcialmente cierto, eso suena mal. Quizá seamos ñoños, pero no somos macabros. Cuando el periodista Joel Achenbach comentó el grave error de comunicación que contribuyó al sobrecogedor número de muertos del terremoto y el tsunami de Sumatra en 2004, algunos geólogos objetaron la insinuación de que los científicos no intentan traducir el conocimiento para su comunicación efectiva y la mitigación de riesgos.⁶ Para la mayoría de los que trabajamos en ciencias relacionadas con el riesgo, las palabras de Achenbach no resultaban acusatorias sino más bien profundas. Sí lo intentamos. Pero no es fácil. Es especialmente difícil cuando se lucha por comunicar el mensaje adecuado con base en información incompleta y ambigua. Hacer sonar la alerta cuando se acerca un tsunami es un problema logístico. Hacer sonar la alerta cuando vemos una señal inusual que no entendemos del todo es un problema que no puede resolverse con equipo de monitoreo, cableado eléctrico y sirenas.

Las investigaciones con datos de GPS suelen proceder sin prisa. En primera instancia, son necesarios años para recolectar los datos y, como cualquier investigación científica, toma meses analizarlos, escribir los resultados y muchos meses más para que un artículo navegue el proceso de dictaminación. En la primavera de 2005, un pequeño grupo de científicos del USGS y del Jet Propulsion Laboratory [Laboratorio de Propulsión a Reacción] no tenía tiempo: estaban ante algo tan molesto como una severa acidez estomacal.

Lo primero era revisar y volver a revisar el procesamiento básico de los datos de GPS. Un receptor portátil de GPS puede ubicar el lugar donde se encuentra con suficiente precisión como para navegar las calles de una ciudad, pero las investigaciones geofísicas, que requieren una precisión milimétrica, son algo totalmente distinto. Además de las correcciones por la órbita satelital, cuando se monitorea la posición de un instrumento de GPS es necesario preguntarse: ¿movimiento en relación con qué? Replanteemos la pregunta en términos científicos: ¿cuál es el marco de referencia? Quizá suene como una pregunta sencilla, pero no lo es. Usando los mejores métodos disponibles para procesar datos, Tom Herring, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, demostró que una parte de la señal en apariencia extraña era resultado de un problema sutil en el marco de referencia. El terremoto de 9.3 en Sumatra fue tan grande que causó pequeños reajustes en todo el planeta. Al tomarlos en cuenta, desaparecía la supuesta anomalía en el desierto de Mojave. Lo que se conoció como la anomalía de San Gabriel, no obstante, no desapareció del todo. De hecho, se manifestó un levantamiento bastante simple, amplio y significativo de la corteza.

Convencidos de que la señal de San Gabriel era verdadera, los expertos en GPS se volcaron hacia la siguiente pregunta: ¿qué la ocasionó? ¿Era un indicio de que la corteza se estaba deformando de modo repentino (entiéndase: amenazante) en torno a la falla enterrada de Whittier, al este del centro de Los Ángeles? ¿O acaso la señal podía tener un origen hidrológico y ser consecuencia de cambios en el agua del subsuelo?

Enero de 2005 fue un mes memorable para los habitantes del sur de California. Entre el 27 de diciembre de 2004 y el 10 de enero de 2005, el centro de Los Ángeles recibió un poco menos de 43 centímetros de lluvia, 8 centímetros más de lo que la ciudad recibe en promedio durante un año. Algunas comunidades a pie de montaña terminaron aún más empapadas. Las lluvias no sólo fueron épicas sino históricas. Existe una ley no escrita en el sur de California, entendida por el público y respetada por los dioses: no llueve durante el Desfile de las Rosas. En 2005, por primera vez en medio siglo, los dioses no cumplieron con su parte del trato.

Ese año los científicos entendieron que los mantos freáticos pueden ocasionar que el suelo suba y baje, mediante una recarga natural de los acuíferos durante la temporada de lluvias o a causa de la extracción de agua subterránea durante los meses secos. Por lo general el proceso de recarga es gradual, pero Los Ángeles no suele recibir 43 centímetros de agua en 14 días.

Mientras observaban la anomalía de San Gabriel, los científicos se dividieron en dos posibles bandos: los que estaban bastante seguros de que la lluvia la había causado y los que no. En realidad, la manera en que los científicos se distribuyeron en estos dos bandos sólo era una cuestión de opinión informada, aunque los expertos en GPS por lo general se mantuvieron más optimistas —y en ocasiones molestos— que sus colegas sismólogos. Sin embargo, más allá de cuáles fueran sus corazonadas, los expertos en GPS sabían que debían trabajar, y rápido, para llegar a una respuesta definitiva o, si no a una respuesta definitiva, al menos a una que resolviera el asunto más allá de cualquier duda razonable.

Un equipo de científicos del USGS y el Jet Propulsion Laboratory exploró primero el alcance de la deformación usando el procesamiento de datos más cuidadoso y sofisticado. Confirmaron que una amplia franja se había elevado hasta cuatro centímetros. Luego se preguntaron si esa deformación podía explicarse a partir del aumento en el esfuerzo de una falla enterrada. La respuesta era: no fácilmente. Si el esfuerzo aumentara de manera repentina en una falla, se esperaría que se centrara en ella. En este sentido, la extensión de la anomalía del valle de San Gabriel no coincidía con ninguna falla. Por otro lado, las estimaciones independientes de la elevación de las aguas freáticas —la profundidad del agua dentro de la corteza terrestre— reveló un incremento abrupto que coincidía con el momento de la señal anómala de GPS. Asimismo, a finales de la primavera de ese mismo año, tanto las aguas freáticas como las tendencias de GPS habían comenzado a revertirse; en efecto, el valle de San Gabriel comenzó a exhalar: era lo más cercano que alguien puede estar a una pistola recién disparada que apunta a las aguas freáticas como la causa de la inhalación.

Para finales de ese verano, la comunidad científica también pudo soltar la respiración. Se difuminó la sensación de urgencia y la ciencia continuó su camino normal. Se presentaron ponencias en encuentros científicos a finales de 2005 y principios de 2006. El artículo definitivo apareció en el prestigioso Journal of Geophysical Research a principios de 2007.⁷ Se publicó un comunicado de prensa cuando apareció este artículo, pues se anticipaba cierto interés público en el descubrimiento de que el valle de San Gabriel se había inflamado temporalmente a causa de la lluvia. Era un resultado de interés científico y también una demostración impresionante de lo sofisticados que son los instrumentos modernos. Un par de periódicos locales publicaron notas breves; los noticieros ignoraron lo que les pareció algo de poca relevancia.⁸

El comunicado de prensa no decía que se trataba de un susto que nunca ocurrió, ocasionado por la predicción de un terremoto. Aun si lo hubiera hecho, es poco probable que los medios le hubieran puesto mucha atención. No hay noticia si el perro no muerde. Resulta desafortunado para la credibilidad de la sismología en la arena pública que, mientras las predicciones fallidas son grandes noticias, nadie sabe de las decisiones acertadas que no hacen sonar las alertas de manera prematura. De haberse filtrado —o comunicado— a los medios la preocupación ocasionada por esta anomalía a principios de 2005, eso sí habría sido una gran noticia.

De hecho, como se discutirá en un capítulo posterior con mayor detalle, una historia de la predicción de terremotos había salido a la luz pública en la primavera de 2004.⁹ Un equipo de investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles dio a conocer la predicción de que un sismo de magnitud de 6.4 o mayor golpearía el desierto del sur de California el 5 de diciembre de 2004. Esta predicción, basada en supuestos patrones pasados de sismos pequeños y moderados que precedieron a sismos grandes previos en el estado y en otras partes, falló. No sólo no hubo ningún terremoto que golpeara esa región meta durante la ventana de predicción, sino que la región se mantuvo inusualmente tranquila durante todo 2004. Si no supiéramos que no es así, se podría pensar que el planeta está decidido a darles lecciones de humildad a los científicos que se atreven a creer que han desentrañado sus secretos.

No obstante, creemos que en efecto ya sabemos un par de cosas en torno a los terremotos. Sabemos que, en un lugar como California, no se trata de saber si habrá uno grande, sino de cuándo ocurrirá. Sabemos que los sismos grandes en la falla de San Andrés no aparecen como si fueran un reloj, pero tampoco son completamente aleatorios. Sabemos que ha pasado un tiempo más bien largo desde 1857 e incluso mayor desde el último gran terremoto en el sur de la falla de San Andrés. Las predicciones, los encabezados de prensa y las señales preocupantes van y vienen, pero se mantiene una corriente de preocupación, y con ella las preguntas. ¿Acaso la falla de San Andrés, junto con otras fallas clave que se han mantenido quietas por mucho tiempo, está a punto de sacudirse? Con una historia de predicciones que inspiran mesura en cualquier sismólogo sensato, ¿cómo sopesamos la cautela contra la preocupación? Y, si la comunidad de profesionales de la sismología batalla con estos temas, ¿qué debería pensar el público de todo este enredo?

Durante casi un siglo, los científicos y los residentes del sur de California han vivido con una espada que pende sobre sus cabezas. Sabemos que un sismo muy grande golpeará esta región algún día; no sabemos si será mañana o en 50 años. Por consiguiente, no es una sorpresa que la historia de las investigaciones para predecir temblores, en particular en Estados Unidos, esté inexorablemente entrelazada con la historia de la sismología en el sur de California.

Y bueno, en cualquier caso, ¿qué hay de las investigaciones para predecir temblores? ¿Los científicos han hecho algún progreso desde la década de 1970, cuando muchos expertos dieron a conocer que creían que una predicción confiable de sismos estaba a la vuelta de la esquina? ¿Qué hay de la persistente creencia que tienen muchos, fuera de la comunidad científica, en que los animales pueden sentir los terremotos inminentes?, ¿o en que las mareas lunares los disparan? ¿Acaso no los chinos predijeron con éxito un gran terremoto en la década de 1970? Si predijeron uno 30 años antes, ¿por qué no hubo ninguna advertencia antes del mortal temblor de Sichuan en 2008?

La historia de la predicción de sismos trata sobre la ciencia, pero no únicamente sobre ella. Es una historia sobre lo que ocurre cuando el mundo científico choca con un mundo exterior que tiene preocupaciones de vida o muerte, en una investigación que todavía es una obra en proceso. Es una historia que descorre la cortina para revelar el funcionamiento interior de la ciencia, que suele ser mucho más desordenada y estar mucho menos distanciada de la política y de la personalidad de los protagonistas de lo que el público se da cuenta, y de lo que le gustaría creer a los propios científicos. Se trata de una historia que no termina —quizá nunca termine— como nos gustaría que lo hiciera. Es una historia que no podemos dejar de lado.

2. A punto de explotar

Si la anomalía de San Gabriel fue el perro que no mordió, podemos decir que era descendiente de una raza con muchos dientes. Desde principios del siglo XX, el sur de California no sólo ha sido un semillero para la sismología, sino también para la predicción de terremotos, y no sólo para la investigación en torno a predicciones, sino también para fiascos relacionados con ellas.

Los comienzos de la exploración sísmica en el sur de California datan de 1921, cuando el geólogo Harry Wood convenció al Carnegie Institute de apoyar un laboratorio sismológico en Pasadena. Con la intención de registrar sismos locales, Wood se unió al astrónomo John August Anderson para diseñar un sismógrafo que pudiera registrar los pequeños movimientos locales. Para finales de la década de 1920, media docena de sismógrafos “Wood-Anderson” operaba en el sur del estado. En 1928, este laboratorio contrató a un joven asistente egresado de la carrera de física para comenzar a analizar los sismogramas: Charles F. Richter, quien cinco años después formuló la primera escala de magnitud, lo que proporcionó la base para el primer catálogo moderno de sismos; se puede decir que éste fue el inicio de la moderna red sismológica.¹

Antes siquiera de que comenzara la red sismológica, la atención de los geólogos ya se había volcado hacia el sur de California; entre ellos estaba Bailey Willis. Nacido en Nueva York dos meses después del gran terremoto de Fort Tejon, California, en 1857, Willis se abrió camino de la ingeniería a la geología y aterrizó en la Universidad de Stanford como profesor y director del departamento de esta última disciplina en 1915. Aunque ya no era joven, Willis tenía una inmensa energía física e intelectual. Su carrera científica —que incluye investigaciones de campo que lo llevaron a rincones lejanos del mundo— podría fácilmente ocupar el tiempo de una vida, pero el hijo del poeta y periodista Nathaniel Parker Willis no estaba destinado a tener una vida unidimensional. Tuvo cinco hijos, tres con su segunda esposa, Cornelia, tras la muerte de la primera. Era un orador entusiasta y bien dotado. Sus emocionantes clases a veces recibían ovaciones de pie, algo que no sucede todos los días en los círculos científicos. Las acuarelas eran un pasatiempo serio para él y destacó en la ebanistería (figura 2.1).²

Willis no trabajaba en la sismología cuando ocurrió el gran terremoto de San Francisco de 1906, ni se unió a los esfuerzos inmediatamente posteriores por lanzar la Seismological Society of America [Sociedad Sismológica de Estados Unidos] (SSA), una organización cuya principal meta era y todavía es promover una mejor comprensión de los sismos y los peligros que ocasionan. Tras un inicio más bien lento y errático (por decirlo de algún modo), durante su primera década bajo el liderazgo del presidente de Stanford, John Branner, la sociedad había echado raíces y ganado cierto impulso para el momento en que Willis arribó a Stanford. Tras llegar a la bahía de San Francisco, después de 1906, la energía y la infinita curiosidad intelectual de Willis lo atrajeron naturalmente a los estudios sísmicos y a la SSA. Para 1921, Willis asumió las riendas (y un control firme) de la joven sociedad.

Concebida como una organización científica dedicada a la seguridad, así como a la ciencia, esta sociedad estaba destinada desde sus inicios a virar hacia una dirección más puramente científica.³ No hay duda de que la organización terminó por evolucionar de esta forma y la ingeniería sísmica recayó en sociedades especializadas sólo en ingeniería. Incluso los primeros números del Bulletin of the Seismological Society of America incluyen mucha más ciencia que ingeniería. No obstante, cuando sus colegas lo eligieron para que fuera presidente de la SSA en 1921, Willis no sólo aportó a su cargo la energía y la pasión del geólogo, sino también la sensibilidad del ingeniero. Desde esas primeras épocas, Willis y sus colegas sabían que la ingeniería adecuada podía hacer mucho por garantizar la seguridad durante los siguientes sismos grandes, que, como ya sabían para entonces los geólogos, eran inevitables.

A Willis no le pasó inadvertido que los primeros números del boletín de la asociación tenían una fuerte inclinación científica. Como presidente de la sociedad formuló un plan para publicar un número especial dedicado por completo a la ingeniería sísmica. Willis quería que incluyera un mapa que mostrara todas las fallas conocidas en California. Sabía que dicho mapa revelaría un estado atravesado por fallas activas; sabía que prácticamente no mostraría ningún recoveco que estuviera a salvo del peligro de los terremotos. En la actualidad, un geólogo armado con herramientas computacionales modernas puede producir un mapa como ése en el tiempo que toma leer este capítulo. En 1921 no era una tarea sencilla. Para empezar, era necesario saber dónde estaban esas fallas.