Procesamiento de datos GPS en respuesta al terremoto de Illapel

El Instituto Geográfico Nacional (IGN) y la Universidad de Memphis (Estados Unidos) iniciaron un trabajo conjunto para determinar la respuesta elástica de la corteza terrestre al terremoto del 16 de septiembre de 2015 (M 8.3) en Illapel, Chile (ubicación latitud 31°34'12.00"S longitud 71°39'14.40"W profundidad 25.0 km el 16/09/2015 a las 22:54:33 UTC) 1 Este terremoto ocurrió en la denominada “laguna sísmica” de Coquimbo (Chile) y su magnitud fue aproximadamente el 25% de la magnitud determinada en el sismo de Maule en el año 2010.

A partir de datos de las estaciones GNSS permanentes de la red RAMSAC , se determinaron sismogramas en los cuales se pueden observar los desplazamiento co-sísmicos (desplazamientos permanentes cuasi-instantáneos producidos por el terremoto) y ondas superficiales de Love y Rayleigh. Este tipo de ondas sísmicas se propagan únicamente en la superficie y son las responsables de los mayores daños observados en construcciones. El sismograma de la Figura 1, generado a partir de los datos de la estación GPS permanente CSLO (localizada en el Complejo Astronómico “El Leoncito”, provincia de San Juan), muestra un desplazamiento co-sísmico que alcanza aproximadamente los 10 cm en su componente este-oeste. La Figura 2 muestra el mismo tipo de sismograma para la estación permanente UNSJ (Universidad Nacional de San Juan, San Juan).

Figura 1: Sismograma GPS de la estación permanente CSLO en sus componentes Norte-Sur (NS) y Este-Oeste (EW). El tiempo del sismo está señalado con una línea vertical púrpura. Se observan las demoras de propagación de las ondas sísmicas hasta la estación CSLO (aproximadamente 40 segundos) así como también el salto co-sísmico en cada componente seguido de las ondas superficiales de Love y Rayleigh. Los sismogramas GPS fueron obtenidos utilizando el módulo cinemático del software científico TRACK. Para disminuir el ruido producido por el “multipath” de las señales GPS, se aplicaron filtros sidéreos utilizando datos del día anterior.

Figura 2: Sismograma GPS de la estación permanente UNSJ en sus componentes Norte-Sur (NS) y Este-Oeste (EW). Se observan similares características a las de la Figura 1. El tiempo del sismo está señalado con una línea vertical púrpura. Al igual que en el sismograma de la Figura 1, se aplicaron filtros sidéreos utilizando datos del día anterior. Debido a derivas en las observaciones GPS, la componente EW muestra una tendencia negativa que no refleja un comportamiento real de la coordenada de la estación. Este tipo de derivas y ruido son removidos posteriormente para realizar estudios geodinámicos.

Adicionalmente, el Centro de Procesamiento Científico Argentina (CPC-Ar) del IGN determinó los saltos co-sísmicos de las estaciones GNSS permanentes, pertenecientes a la red RAMSAC, próximas a la zona de ruptura. La Figura 3 muestra un mapa con la distribución espacial y la magnitud planimétrica de los saltos co-sísmicos. Dichos saltos representan el desplazamiento instantáneo de las estaciones GNSS permanentes durante el terremoto y brindan información acerca de la respuesta elástica de la tierra al sismo de Illapel. Estos datos serán utilizados para producir modelos de desplazamiento en la falla de subducción entre las placas de Nazca y Sudamérica para estudios geodinámicos, así como también modelos de trayectorias de las estaciones GNSS para la actualización del marco de referencia geodésico POSGAR07 utilizando el modelo Velocidades Argentinas (Vel-Ar).

Figura 3: Desplazamientos co-sísmicos (vectores negros) de las estaciones GNSS RAMSAC calculados por el Centro de Procesamiento Científico (CPC-Ar) del IGN utilizando órbitas rápidas. Se muestran también las zonas de ruptura del sismo de 2010 en Maule y la zona de ruptura del sismo de Illapel junto con las réplicas obtenidas del National Earthquake Information Center ( NEIC ), Estados Unidos y la solución del tensor de momento sísmico obtenida del Global CMT catalog

A continuación se pueden observar los saltos co-sísmicos de las componentes Norte-Sur y Este-Oeste de las estaciones GNSS permanentes determinados por el CPC-Ar: