Estudio muestra cómo falla geológica desplazó un río del sur de Chile durante los últimos 10 mil años

Durante los últimos tres años un grupo de científicos chilenos ha desarrollado un intensivo estudio que determinó que el río Liquiñe, ubicado en la Región de Los Ríos, se desplazó hacia el norte como consecuencia de la actividad sísmica registrada en la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui (ZFLO), resultados de gran relevancia para el desarrollo de futuras investigaciones desarrolladas a lo largo del margen continental chileno.

El estudio es encabezado por Luis Astudillo Sotomayor, geólogo de la U. Católica del Norte y estudiante del Programa de Doctorado en Ciencias Geológicas de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción, UdeC. El objetivo central de su tesis doctoral es “estudiar la deformación asociada a fallas corticales, principalmente la ZFLO, en los Andes del Sur a escala de miles de años para establecer la amenaza sísmica que estas podrían representar”, detalla el investigador.

La investigación se ha desarrollado en el marco del Núcleo Milenio CYCLO y, entre sus antecedentes, están estudios previamente desarrollados por científicos de ese grupo que renovó recientemente su financiamiento para un nuevo periodo que finaliza en 2024. “El lugar donde fue realizado este estudio había sido reconocido anteriormente por Daniel Melnick y Julius Jara de CYCLO, por lo que visitamos el sitio en el verano de 2018 para recopilar más datos y tomar muestras de carbón y cenizas”, explica Astudillo.

El Dr. Andrés Tassara Oddo, geólogo, académico UdeC y director alterno de CYCLO, participó en las actividades de terreno desarrolladas entre 2018 y 2019, y en la discusión general de la tesis doctoral de Astudillo. “Éste es un estudio muy relevante para una de las cinco líneas de investigación de CYCLO, a saber, la respuesta de la placa superior al proceso de subducción. Dicha respuesta está directamente relacionada con la actividad de las fallas corticales, siendo la ZFLO una de los más importantes del sur de Chile”, explica Tassara. “Por lo tanto”, profundiza, “poder entender la dinámica de la falla y, particularmente, la velocidad con que se mueve y cómo esa velocidad se relaciona con el proceso de subducción y de convergencia de las dos placas es sumamente importante”.

El académico a cargo de guiar la tesis doctoral de Astudillo es el Dr. Joaquín Cortés Aranda. “El sitio estudiado es excepcional desde el punto de vista neotectónico. Allí, el río Liquiñe sufre una deflexión (desplazamiento) casi en 90° al enfrentar la falla del mismo nombre”, explica el investigador. “El trabajo de caracterización y datación de las formas del relieve en dicho lugar permitió, por primera vez, estimar una tasa de desplazamiento milenaria para la falla estudiada”, continúa Cortés, y detalla que “la falla se mueve 19 milímetros por año, lo cual permite caracterizarla como una falla de alto nivel de actividad, lo que, a su vez, puede significar la ocurrencia de terremotos de magnitud moderada (cercana a M7) y/o desplazamientos asísmicos a lo largo de la falla”.

Tassara, en tanto, enfatiza que “lo más importante es que se pudo determinar la edad de las rocas que no habían sido afectadas por el movimiento de la falla, lo que implica un hallazgo en cuanto a que el río Liquiñe está desplazado unos 170 metros hacia el norte y se logró determinar que, antes de este desplazamiento, las capas que están por debajo de las rocas que sí están desplazadas, tienen una edad de 9.100 años. Se pudo datar una secuencia de depositación que registra el movimiento de la falla y, por lo tanto, se puede estimar la tasa promedio a la cual se mueve la falla, lo que no se había logrado antes, ya que estudiar fallas de este tipo es muy complejo en ambientes como el Sur de Chile donde hay tanta vegetación y tan pocas evidencias de movimiento reciente”.

Un estudio de alta complejidad como este, implica el uso de diversas técnicas y metodologías científicas, con el fin de obtener los datos que permitan avanzar hacia los resultados. Una de las herramientas utilizadas en este caso es la topografía digital de alta resolución. “Usando un scanner láser terrestre (TLS) se realizó un levantamiento topográfico del sitio el cual fue georreferenciado con un GPS de doble frecuencia (de muy bajo error). El scanner dispara un haz de luz y mide el tiempo que demora en recibir la señal de regreso, a partir de este dato se establece la posición relativa en el espacio del punto medido”, detalla Astudillo.

Así, explica el investigador, “los datos obtenidos se pueden procesar y filtrar los puntos que corresponden a vegetación, de esta forma se obtiene un modelo digital de la topografía (sin árboles) el cual nos permite realizar mediciones del desplazamiento del río con mayor precisión”, y agrega que “esta herramienta es una gran aliada a la hora de identificar rasgos en la forma del paisaje que podrían estar asociados a fallas, pero que quedan ocultos en la vegetación”.

Otra avanzada técnica utilizada en este estudio fue la correlación tefrocronológica, consistente en “establecer relaciones entre depósitos piroclásticos de origen volcánico, a partir de la composición química de algunos de sus componentes como magnetita y vidrio, entre otros, permitiendo asignar un depósito a cierta unidad geológica. Usamos esta técnica para comparar las pómez recolectadas en Liquiñe con una base de datos geoquímica de diferentes erupciones post-glaciales del volcán Mocho-Choshuenco con el fin de establecer la edad de las cenizas”, detalla Astudillo.

La falla analizada, destaca Tassara, “tiene una tasa de movimiento muy rápida para un margen convergente; si dicha tasa estuviese asociada a movimientos sísmicos esporádicos de magnitud cercana a 6.5 (consistente con el tamaño de la Falla Liquiñe en la zona estudiada), estos tendrían que ocurrir más o menos cada 25 años. Dado que esto claramente no ha ocurrido así en los últimos cientos de años, lo más probable es que haya una componente de movimiento asísmico, lento, sin generar terremotos, o asociado a sismos muy pequeños, similares al clúster de sismicidad ocurrido entre diciembre y enero pasados con sismos de hasta magnitud cuatro”, explica.

“Todavía hay muchas dudas”, explica el director alterno de CYCLO, “en torno a cuál es la naturaleza sísmica de esta falla. Lo único que ya sabemos, gracias a este estudio, es cuánto se puede mover a escalas de tiempo de miles de años, pero no cómo se mueve. Y por eso, desde hace alrededor un año y medio, hemos desplegado una red de GPS con tres equipos al este y tres equipos al oeste de la falla y eso nos va a dar una mejor idea de cómo se mueve ahora en escalas de tiempo de algunos años”.

Los resultados de estos estudios han sido recientemente publicados en el artículo Fast Holocene slip and localized strain along the Liquiñe-Ofqui strike-slip fault system, Chile de la revista especializada Scientific Reports, del grupo editorial Nature.

Estudios complementarios

La misma revista publicó además hace pocos días, el artículo Liquiñe-Ofqui’s fast slipping intra-volcanic arc crustal faulting above the subducted Chile Ridge, escrito por otro grupo de científicos de Chile. “Es un estudio muy similar, sobre la misma falla, pero ellos trabajan más hacia el sur, en el área de Aysén. El de los colegas de la U. de Chile es un estudio que reconoce que hay ramales de la falla, que hay desplazamiento que se puede medir, pero la determinación de la edad no es tan preciso en términos de la velocidad de movimiento”, explica Tassara. “Por supuesto, dicho estudio aporta otra perspectiva, más geomorfológica, en torno a describir la existencia de la falla y su actividad durante los últimos miles de años. Además, los colegas en su estudio incluyen información sobre un volcán en la zona, desconocido hasta ahora que, a su vez, también es desplazado por la falla”, sostiene el académico de la UdeC.