Caracterización de la geometría de la zona de subducción, deformación de la corteza y transferencia de esfuerzos en el sur de Costa Rica mediante análisis de datos masivos y simulaciones computacionales

Abstract

Dada la complejidad tectónica del continente (Protti et al., 1991; DeMets et al., 2010), Costa Rica es un país con un altos niveles de actividad sísmica y volcánica. Caracterizar las diferentes fuentes generadoras de riesgo en términos de su distribución espacial y temporal es crucial para establecer programas de alerta temprana y gestión del riesgo, así como para el mejoramiento de las normativas de construcción de edificaciones en todo el país. Gracias a una continua densificación instrumental, tanto sísmica como de GPS, se ha podido identificar que en la zona sur del país existe el potencial para generar terremotos con magnitud momento sísmico mayor a 7. Sin embargo, hasta el dia de hoy no se conoce con exactitud la geometría de la zona de subducción y tampoco se entiende claramente la dinámica de subducción en términos de las propiedades mecánicas de la interfase y la distribución espacial del momento sísmico acumulado (zona sismogénica). Este proyecto tuvo como objetivo colaborar con el esfuerzo científico para caracterizar la zona de subducción en la región sur de Costa Rica. Para ello se utilizaron métodos de detección de eventos sísmicos, como la técnica de procesamiento de señales conocida como “template matching”. Esta técnica consiste en utilizar la señal de sismos previamente registrados (plantillas) por todas las estaciones sísmicas disponibles en una determinada ventana de tiempo para buscar en el registro continuo eventos con forma de onda similares que no hayan sido detectados por los sistemas automáticos debido a una baja relación señal/ruido o bien posibles errores en el procesamiento de las señales. Esta técnica tiene el potencial no sólo de incrementar el número de eventos en el catálogo sísmico actual, sino también de evidenciar procesos físicos a lo largo de la interfase, como por ejemplo: deslizamiento asísmico, enjambres sísmicos, tremores tectónicos, migración sísmica, entre otros. Posteriormente, se realizará una localización hipocentral de los eventos para estimar la geometría de la zona de subducción, además de analizar la deformación de la corteza y la transferencia de carga utilizando un simulador de deformación elástica. Para todas las actividades mencionadas anteriormente la computación de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en inglés) es un elemento catalizador para generar hallazgos transformadores. Este proyecto está basado en el uso de supercomputadoras y arquitecturas de computación masivamente paralela.