Procesamiento de datos GPS por terremoto en Puerto Quellón, Chile

Utilizando datos de las estaciones permanentes de la red GNSS RAMSAC , se obtuvieron sismogramas GPS (Larson 2009) en los cuales se observan las ondas sísmicas producidas por el terremoto del 25 de diciembre de 2016 (M 7.6) en Puerto Quellón, Chile (ubicación latitud 43.416°S longitud 73.880°W profundidad 34.6 km el 25/12/2016 a las 14:22:27 UTC).

La zona de subducción entre la placa de Nazca y Sudamericana, especialmente en la región al sur del paralelo 18°S, ha experimentado varios eventos de magnitud +8 durante los últimos 6 años, entre los cuales se destacan el sismo de Maule en febrero 2010, el de Pisagua en abril de 2014 y el de Illapel en septiembre de 2015. El terremoto ocurrido en Puerto Quellón es de magnitud inferior que los sismos antes mencionados. No obstante, el terremoto de Puerto Quellón ocurrió dentro de la zona de ruptura del gran sismo de Valdivia (aproximadamente M 9.5) ocurrido el 22 de mayo de 1960. El monitoreo de las deformaciones producidas por los eventos sísmicos de la región es de vital importancia para el mantenimiento del marco de referencia nacional POSGAR07.

Detalles del procesamiento

Los sismogramas GPS fueron obtenidos utilizando el módulo cinemático del software científico TRACK (Herring et al. 2008). Durante este análisis, se resolvió el vector entre las estaciones fijas y las estaciones cercanas al epicentro del terremoto. Como estaciones fijas, se utilizaron PATA (Carmen de Patagones, Buenos Aires) y CHIM (Chimpay, Río Negro). Las estaciones de la red RAMSAC más cercanas al epicentro para las cuales se obtuvieron los sismogramas GPS fueron BCH1 (Bariloche, Río Negro) y ESQU (Esquel, Chubut). Para disminuir el ruido producido por el “multipath” de las señales GPS, se aplicaron filtros sidéreos utilizando datos del día anterior. La Figura 1 muestra los sismogramas GPS en los cuales se observa un mayor movimiento algunos minutos después de evento sísmico (marcado con una línea vertical negra).

Movimientos de partículas: identificación de ondas de Rayleigh

Se filtraron los sismogramas utilizando una ventana de frecuencia de 50 a 100 mHz (período: 10 a 20 segundos) en las componentes radiales y verticales de los sismogramas GPS (Figura 2a y b). Posteriormente, se graficaron los movimientos de partículas (Figure 2c y d) lo cuales permiten observar el movimiento elíptico retrógrado característico de este tipo de onda.
El Centro de Procesamiento Científico Argentina (CPC-Ar) del Instituto Geográfico Nacional está trabajando en la obtención de una solución diaria (utilizando órbitas “rápidas”) de las estaciones GNSS pertenecientes a la red RAMSAC circundantes a la zona de ruptura del sismo. Dicho procesamiento revelará la distribución espacial y la magnitud planimétrica de los saltos co-sísmicos, los cuales representan la trayectoria instantánea de las estaciones GNSS durante el terremoto y brindan información acerca de la respuesta elástica de la tierra al sismo de Puerto Quellón.

Figura 1: Sismogramas GPS obtenidos para las estaciones BCH1 y ESQU. El tiempo del sismo está señalado con una línea vertical negra. La relación señal-ruido de los sismogramas es relativamente baja comparada con otros sismos procesados debido a la magnitud inferior del sismo aquí analizado. Sin embargo, se observa una magnitud de desplazamiento mayor en la componente radial de ambas estaciones algunos minutos después de ocurrido el sismo, especialmente en la estación ESQU (la más cercana al epicentro).

Figura 2: a y b: sismogramas GPS filtrados entre los períodos 10 y 20 segundos (50 – 100 mHz). Las líneas verticales azules y rojas marcan el inicio y fin de los gráficos de movimientos de partículas. c y d: gráficos de movimientos de partículas en el plano vertical (dirección radial) en los cuales se puede observar el movimiento elíptico retrógrado característico de las ondas de Rayleigh. Los puntos azules y rojos muestran el inicio y fin de la trayectoria de las partículas (señalados en los sismogramas GPS en a y b).

Referencias