Actividad sísmica en Atarfe-Santa Fe (Granada)

La reciente serie sísmica de la Vega de Granada tiene lugar en un territorio calificado como de alta peligrosidad sísmica en el contexto de España. La ocurrencia de terremotos en esta zona es conocida desde la época de los árabes, y es muy frecuente. Además, la localización de numerosas poblaciones sobre los sedimentos blandos de la propia vega propicia un efecto amplificador de la sacudida sísmica que intensifica sus efectos aun cuando las magnitudes de los terremotos no sean muy altas. El último terremoto ocurrido en la zona con consecuencias más graves que los acontecidos hasta el momento tuvo lugar en 1956 (terremoto de Albolote), y con anterioridad en 1911 y 1918 en Santa Fe y Atarfe. Descripciones precisas de los efectos que tuvieron estos terremotos pueden consultarse en el catálogo de terremotos con efectos geológicos que edita el IGME junto con la AEQUA.

Desde el 2 de diciembre del pasado año y hasta el 27 de enero del presente año, se han registrado más de 430 terremotos en la zona de Atarfe por la Red Sísmica Nacional, con un primer sismo el 23 de enero del año 2021 a las 11:15 (UTC) con magnitud máxima 4,4, seguido por una serie consecutiva de terremotos de magnitudes similares el 26 de enero, destacando el terremoto con una magnitud de 4,5, y dos terremotos de magnitud 4,2. La intensidad máxima reportada por el IGN, tanto la calculada de forma automática como la supervisada indica un valor de V+ según la escala macrosísmica EMS98. Esto significa que el terremoto se ha sentido por la población en el exterior, y ha producido daños menores en edificaciones y construcciones afectadas. También han ocurrido 11 terremotos de magnitud entre M 3 y M 3,7 con intensidades macrosísmicas entre III e incluso V, dependiendo de la profundidad hipocentral. La media de profundidad de los terremotos es de 5,6 km, con una profundidad máxima de 22 km y mínima de 1 km, siendo estos valores someros los más interesantes, al haberse reportado intensidades sísmicas de valor III para terremotos de magnitud tan pequeñas como 1,5.

El comportamiento en el espacio y en el tiempo, la existencia de fallas geométricamente compatibles y cercanas entre sí (separadas pocos kilómetros), y disponer solamente de un único mecanismo focal dificulta poder afirmar si corresponde a un enjambre sísmico, o representa un triggering en cadena entre diferentes fallas mecánicamente compatibles.

Es interesante destacar que el elevado número de terremotos sentidos, incluso para bajas magnitudes, puede verse favorecido tanto por la poca profundidad hipocentral en combinación con el relleno cuaternario de la Vega y la altura del nivel freático.

Los terremotos ocurridos se localizan geográficamente en la Vega de Granada. Esta depresión, surcada por el río Genil, se originó en el interior de la Cordillera Bética hace unos 12 millones de años (periodo Tortoniense) y actualmente continúa hundiéndose. Este hundimiento tiene lugar por la acción de fallas geológicas de tipo normal. Este nombre lo reciben aquellas fallas que se generan al estirarse la corteza terrestre, al contrario de las fallas de tipo inverso que se generan al comprimirse la corteza terrestre.

El origen de la sismicidad de estos días tiene lugar en el movimiento brusco de fallas geológicas que se sitúan bajo los sedimentos de la Vega de Granada. Algunas de estas fallas afloran en superficie y pueden verse en Sierra Elvira, pero la mayoría están ocultas y han sido identificadas mediantes técnicas de prospección geofísica profunda. Estas fallas se mueven por efecto del apretamiento entre la Placa Africana y la Ibérica, que convergen con una velocidad media de unos 5 mm/año. La deformación se distribuye en una zona muy amplia que abarca el norte de Marruecos, Mar de Alborán y las Cordilleras Béticas. Las fallas geológicas que se mueven por efecto de esta convergencia se denominan activas y muchas de ellas se encuentran identificadas por el IGME en su base de datos QAFI.

La base de datos QAFI del IGME tiene catalogadas en la zona epicentral seis fallas, aunque probablemente todas ellas se enraízan en profundidad en una sola gran falla principal. Se trata de las fallas de Atarfe, Pinos Puente, Alitaje, Pedro Ruiz, Santa Fe y Belicena-Alhendín. Estas fallas atraviesan la vega en dirección NW-SE y se las estima unas longitudes entre los 6-10 km. Se trata de fallas pequeñas, muy próximas entre ellas, lo que podría favorecer la generación de sismicidad de tipo enjambre por efecto de la interacción de unas con otras.

La mayoría de las fallas activas no emiten sismicidad continuamente, sino en periodos temporales concretos. Las fallas de la Vega de Granada están actualmente en un periodo de alta actividad que puede durar semanas o meses. Desafortunadamente no podemos predecir si los siguientes terremotos serán de mayor magnitud que los acontecidos hasta el momento. Con el paso del tiempo es esperable, pero no se puede asegurar actualmente, que la frecuencia y la magnitud de los mismos disminuya hasta que finalmente sólo sean percibidos instrumentalmente por los sismógrafos de la Red Sísmica Nacional. Por tanto, se ruega a los habitantes de la Cuenca de Granada que estén cautos y sigan en todo momento las indicaciones de las autoridades pertinentes y Protección Civil.

El programa AC-DCFS, desarrollado en el proyecto interno SISMOGEN (canoa 52.2.00.41.00) en 2017 (Álvarez-Gómez, 2017), calcula variaciones de esfuerzos de Coulomb utilizando el programa Relax de Barbot and Fialko (2010) generados por un evento, del que se conoce al menos uno de los posibles planos de rotura, sobre fallas con orientaciones extraídas de las familias de fallas activas en el entorno de la serie sísmica, siendo estas fallas extraídas de la Base de Datos QAFI (García-Mayordomo et al., 2012). La obtención de las familias de fallas, así como el procesamiento de los datos del mecanismo focal, se hacen a través del programa FMC (Álvarez-Gómez, 2014).

El programa AC-DCFS ha sido aplicado secuencialmente a los 5 terremotos de magnitud 4+ que se han registrado en la Vega de Granada y de los que el IGN ha calculado su mecanismo focal (ver Informe del IGN). El programa calcula la transferencia de esfuerzos de Coulomb de los dos planos del mecanismo focal en las diferentes fallas de la QAFI localizadas en las cercanías. De este modo se calcula un agregado de zonas potencialmente cargadas (en rojo). Este cálculo puede servir para prever las zonas donde podrían tener lugar réplicas del terremoto.

En la figura se ilustra el composite final de la secuencia de los 5 terremotos con mecanismo focal (numerados por orden cronológico). Puede observarse como el terremoto del 23 de Enero (núm. 1 en la figura) aparentemente no habría influido en la ocurrencia de los siguientes (2 a 4); si bien, los dos eventos del 26 de Enero (2 y 3) y del 28 de Enero están claramente disparados entre sí.

NOTA IMPORTANTE: La relocalización de la sismicidad puede hacer variar fuertemente estas conclusiones. De hecho, los terremotos 2 a 4 podrían situarse al este de la traza de las fallas de Santa Fe y Alhecín-Belencima y por tanto serían coherentes con planos de fallas buzando hacia el NE.

Figura 1. Interferogramas diferenciales que cubren la fecha del evento de Mw 4.4 del 23 de enero de 2021, en geometría ascendente (panel A) y descendente (panel B). En ambos casos, las fechas de las imágenes utilizadas son 19 y 25 de enero. La estrella negra indica la localización del epicentro del terremoto de Mw 4.4 del 23 de enero (IGN). Los interferogramas se han realizado a partir de datos satélite Copernicus Sentinel-1, procesados con el servicio “DIAPASON InSAR Sentinel-1 TOPSAR” de la Geohazards Exploitation Platform (https://geohazards-tep.eu/). Las figuras se han creado con el programa Generic Mapping Tools (Wessel and Smith, 1998)

Se ha llevado a cabo un análisis de interferometría radar (InSAR) con el objetivo de medir la potencial señal de deformación cosísmica asociada a los eventos de mayor magnitud. Los resultados preliminares para el terremoto de Mw 4.4 del día 23 de enero (Figura 1) no muestran una deformación del terreno evidente asociada a este evento, lo que es coherente con el tamaño y profundidad del terremoto. El análisis InSAR se actualizará a medida que lleguen nuevas imágenes satélite.

Wessel, P., and W. H. F. Smith (1998), New, improved version of Generic Mapping Tools released, Eos Trans. AGU, 79(47), 579, doi:10.1029/98EO00426.

A las 12:10 del 27 de octubre del año 1806, se produjo en la localidad Granadina de Pinos Puente, un terremoto de magnitud estimada M 5.3 y una duración estimada en aquel entonces de 3 minutos, según descripciones de la época. Esta localidad se encuentra actualmente afectada por la crisis sísmica del 2020 – 2021, y nos da información de cómo sería un terremoto de mayor tamaño en la zona. Para ello, en el IGME estudiamos los EFECTOS GEOLOGICOS DE LOS TERREMOTOS, junto con geólogos de otras instituciones y universidades. Los efectos geológicos de este terremoto aparecen descritos en el Catálogo de los efectos geológicos de los terremotos en España, publicado por la Asociación Española para el estudio del Cuaternario, AEQUA y el INSTITUTO GEOLOGICO Y MINERO DE ESPAÑA.

El epicentro de este terremoto se ha estimado unos 6 km al NW de la zona del enjambre actual, alcanzando una intensidad macrosísmica de VIII – IX, con un área de 60 km2 para intensidad VIII y un total estimado de 400 km2 de población que sintió el temblor. Tuvo dos terremotos precursores fuertes que también se sintieron, 24 h antes del terremoto principal, describiendo hasta 500 terremotos sentidos.

Este terremoto produjo innumerables efectos geológicos, entre los que estacan la formación de grietas en el terreno de hasta 50 m de longitud, sobretodo grandes grietas en las vegas del río Genil. También aparecieron licuefacciones y eyección de agua, anomalías hidrológicas y emisión de gases. Cabe destacar el colapso de pequeñas cavidades. Por desgracia, en este terremoto fallecieron 13 personas principalmente por el colapso de los techos. La cartografia de dichos efectos geológicos nos da una idea de la magnitud del sismo.

En catalogo también se ha representado un SHAKEMAP para este terremoto, obteniendo un valor máximo de aceleraciones PGA de 0,45g, en comparación con las 0,15g máximas registradas en la crisis actual, suponiendo una magnitud de valor Mw 5.8.