El terremoto y tsunami de Tohoku-oki de 2011 mataron a casi 20.000 personas y causaron más de 200.000 millones de dólares en daños. El terremoto fue de magnitud 9,1, mucho mayor de lo que los modelos japoneses de peligro sísmico habían predicho para la fosa de Japón, y el tsunami que generó fue devastador porque la ruptura del lecho marino se propagó hasta la superficie.
Durante 14 años, los sismólogos se han preguntado por qué. Un nuevo estudio, publicado en Science y basado en la expedición de perforación oceánica científica más profunda jamás intentada, proporciona la respuesta: una capa de 30 metros de arcilla pelágica blanda y resbaladiza que actuó como una línea de desgarro natural, concentrando la ruptura a lo largo de un camino estrecho y permitiéndole alcanzar el lecho marino.
La Expedición
En 2024, un equipo internacional de más de 60 científicos a bordo del buque de perforación D/V Chikyu, operado por JAMSTEC (Agencia Japonesa de Ciencias Marino-Terrestres), se propuso perforar la zona de falla de la fosa de Japón a una profundidad nunca antes intentada. La expedición, IODP Expedición 405 (JTRACK), desplegó una longitud total de tubería de perforación de 7.906 metros bajo la superficie del mar, un récord reconocido por Guinness World Records como el proyecto de perforación oceánica científica más profundo de la historia.
El objetivo era la porción superficial de la megacorrida, el límite de placas donde la placa del Pacífico se sumerge bajo la placa de Ojotsk. Esta es la región que se deslizó catastróficamente el 11 de marzo de 2011, generando el tsunami.
La Capa de Arcilla
Lo que reveló la perforación fue inesperado. Entre capas de roca mucho más resistentes había un depósito de arcilla pelágica de aproximadamente 30 metros (100 pies) de espesor, formado durante millones de años a partir de partículas microscópicas que se asentaban en la columna de agua. La arcilla es extremadamente blanda y resbaladiza, mecánicamente, casi no tiene resistencia.
Cuando ocurrió el terremoto, esta capa de arcilla proporcionó una superficie excepcionalmente débil para que la ruptura de la falla viajara a lo largo de ella. En lugar de detenerse más profundamente en la corteza (la mayoría de los terremotos de zona de subducción ocurren a profundidades de alrededor de 50 kilómetros, o unas 32 millas), la ruptura de Tohoku siguió la capa de arcilla hacia arriba por un camino enfocado, alcanzando el lecho marino a una profundidad de solo unas 15 millas.
“El plano de ruptura de la falla tenía solo un centímetro más o menos de espesor dentro de esta capa de arcilla”, dijo Christine Regalla, profesora asociada de la Universidad del Norte de Arizona y co-jefa científica de la expedición, en comentarios a la oficina de prensa de la universidad. La arcilla “es una superficie extremadamente enfocada y extremadamente débil que predetermina dónde se formará la falla”.
Seis Minutos de Desplazamiento
El resultado fue un desplazamiento del lecho marino de 40 a 60 metros (130 a 200 pies) en solo seis minutos. En comparación, el terremoto de Nisqually de 2001 en Washington desplazó su falla solo unos pocos metros. El terremoto de Tohoku desplazó todo el lecho marino sobre un área del tamaño del corredor de Los Ángeles a San Francisco esa distancia en el tiempo que se tarda en hervir un huevo.
“Ese deslizamiento de 50 a 70 metros en la porción más superficial de la megacorrida es lo que generó el devastador tsunami”, escriben los autores en el artículo de Science, cuyo autor principal es J. D. Kirkpatrick (Universidad de Illinois Urbana-Champaign).
La implicación es aleccionadora. Las capas de arcilla pelágica son comunes en las zonas de subducción alrededor del Pacífico. Dondequiera que estén presentes, pueden crear el potencial de una propagación de ruptura superficial y enfocada, y los tsunamis que la siguen.
Advertencia para el Futuro
El descubrimiento no significa que toda zona de subducción con arcilla pelágica producirá un terremoto de magnitud 9. Las condiciones de tensión, la tasa de convergencia de placas y la estructura térmica contribuyen. Pero sí proporciona un marcador geológico que puede ayudar a evaluar el riesgo de tsunami: si una capa gruesa de arcilla pelágica está presente en la porción superficial de una zona de subducción, el potencial de una ruptura tsunamigénica superficial es mayor de lo que se suponía anteriormente.
Regalla y sus colegas ahora abogan por campañas de perforación ampliadas en otras zonas de subducción, incluida la zona de subducción de Cascadia frente a la costa del Pacífico Noroeste, donde puede existir una capa de arcilla similar. El terremoto de Tohoku de 2011 fue una sorpresa porque los modelos no incluían la arcilla. El próximo no debería serlo.
Traducido por Alessandra
Divulgación: Basado en un artículo revisado por pares en Science, diciembre de 2025 (en línea), enero de 2026 (impreso). DOI: 10.1126/science.ady0234. Título: “Extreme plate boundary localization promotes shallow earthquake slip at the Japan Trench”. Autor principal J. D. Kirkpatrick. Primera autora Christine Regalla (NAU) es la co-jefa científica afiliada a la NAU.