La crisis sismo-social de Mayotte

En mayo de 2018 comenzó un persistente enjambre sísmico en las cercanías de la isla de Mayotte, océano Índico. Salvo en los círculos científicos y/o de interesados en el tema, el asunto no hizo noticia y podía pasar como uno más de este estilo en el mundo. Sin embargo, posee diversos elementos que la hacen bastante interesante de analizar, más allá del aspecto geológico, y de los cuales se pueden extraer valiosas lecciones.

Ubiquémonos primero. Mayotte es parte del archipiélago de las Comores o Comoras, una cadena de islas localizada en el extremo norte del canal de Mozambique, que separa al país del mismo nombre en la costa oriental de África, de la isla-país de Madagascar (sí, la misma de la película), todo esto en la zona occidental del océano Índico. Está constituido por 4 grandes islas principales: Gran Comora (la mayor), Mohéli, Anjouan y Mayotte, además de otras más pequeñas. Las 3 primeras forman la denominada Unión de las Comoras o sencillamente Comoras, país africano independizado en 1975 bajo la forma de una república islámica que se mantuvo hasta 2003. Mayotte, en cambio, es un territorio de ultramar perteneciente a Francia, aunque reclamada por Comores, que la nombra como Mahoré.  Mayotte cuenta con más de 200 mil habitantes, repartidos en 17 comunas, siendo su capital Mamoudzou la más poblada con más de 70 mil personas.

Mapa general de la zona en que se ubica Mayotte

Geológicamente las islas Comores son de origen volcánico. El Global Volcanism Program sólo considera potencialmente activos a los volcanes La Grille y Karthala (el único con actividad histórica) en Gran Comora, además de Mayotte, del que se conocen 3 erupciones identificadas científicamente, la última hace unos 2000 años, aunque existen maares (lagunas volcánicas) que pudiesen haber tenido reactivaciones en siglos pasados.

El contexto tectónico de las islas está dado por el Gran Valle del Rift que está separando África oriental del resto del continente, del cual una de sus ramas da origen al archipiélago. Puntualmente, se trata del límite entre 2 bloques o microplacas: la placa Somalia por el norte y Lwandle por el sur. Debido a las complejidades geopolíticas de la zona hay aspectos de la tectónica local que aún permanecen difusas.

Contexto tectónico del área

La principal herramienta disponible para conocer el comportamiento geológico local es la sismicidad. En base a diversos catálogos que recopilan la actividad desde comienzos del siglo 20, se ha observado que en la proximidad de las Comores los temblores son fundamentalmente de tipo strike-slip o desplazamiento lateral, lo que concuerda con las apreciaciones realizadas por los expertos, puesto que las mediciones indican que el bloque Lwandle se desplaza hacia el oeste y Somalia hacia el nor-noreste, generando una separación que sería la fuente del volcanismo mediante el ascenso de una pluma magmática.

Sismos de magnitud mayor a 4 entre 1901 y 2018

Los problemas comenzaron la mañana del 10 de mayo cuando empezaron a detectarse pequeños sismos en la estación de Mayotte, pero ya en la tarde uno de magnitud 4.3 fue el primero en ser percibido por la población. Desde el 13 al 15 la sismicidad fue incrementándose gradualmente con 4 eventos de magnitudes entre 4.5 y 5. El día 15 se produjo uno de Mw 5.9 (a la postre el mayor de la crisis) seguido de un período de unoas 2 semanas de cierta estabilidad con 10 a 30 eventos de M 3.5 o mayor diarios, incluyendo 2 de Mw 5.5 el 20 y 21 de mayo. La primera semana de junio la tasa osciló entre los 50 y 80 sismos al día, para después disminuir por unos 10 días. La sismicidad repunta entre el 19 y 27 de junio, con varios eventos mayores a 5.

Una calma representada por un drástico descenso en la actividad parece llegar el 10 de julio y se prolonga hasta el 26 de agosto. Ese día se registran 8 eventos con magnitudes entre 4 y 4.5, marcando el retorno del proceso sísmico que se extendería hasta mediados de noviembre, destacándose los días 16 de octubre y 7 de noviembre, ambos con eventos de magnitud 4.8.

En total entre el 10 de mayo y el 14 de noviembre se registraron 1109 sismos de magnitud superior a 3.5. El momento (“energía”) de todo el período equivale a un sismo de Mw 6.4, concentrándose la mayor parte entre el 1 y 6 de junio, equivalente a un evento de Mw 6.2, superando al 5.9 del 15 de mayo e incluso al total calculado entre 1977 y 2017 en las Comoros, que no va más allá de un Mw 6.0. Los sismos de la crisis de 2018 se ubicaban aproximadamente a unos 50 km al este de Mayotte.

Sismicidad entre mayo y noviembre de 2018

Hasta inicios de mayo de 2018 sólo existían 4 equipos de monitoreo que cubrían la zona: un acelerómetro (YTMZ) ubicado en Mayotte y las estaciones de banda ancha ABPO y VOI en Madagascar y KIBK en Kenia, todas del Geofon alemán. La más cercana al área de los sismos era la primera a menos de 50 km de distancia. En las semanas y meses posteriores se incorporarían nuevas estaciones que mejorarían la calidad de los datos. Aún así, las limitaciones en el seguimiento fueron evidentes. De los 1109 sismos mencionados sólo 476 pudieron ser localizados, 81 de los cuales eran de magnitud entre 4.5 y 5. Entre el 10 y 30 de mayo se localizaron todos los eventos M>4.5, pero no todos los 4<M<4.5. Del 30 de mayo al 7 de junio incluso sismos de entre 4.5 y 5 no pudieron situarse debido a que la red no era capaz de distinguir eventos muy próximos entre sí. Entre el 7 y 27 de junio se logró ubicar todos los sismos de magnitud 4 o superior. Finalmente y gracias al robustecimiento de la red, desde el 27 de junio pudieron localizarse con un rango de error aceptable todos los temblores iguales o superiores a 3.5.

La sismicidad fue clasificada en 3 grupos de acuerdo a su localización. El primero comprende desde el 10 de mayo hasta el 8 de julio, el segundo va del 26 de junio al 30 de octubre y el tercero desde el 5 de julio al 14 de noviembre. Esto supone una superposición en las fechas, pero este criterio permite una distinción clara de la actividad.

El grupo 1 ocurre a una distancia de entre 45 y 65 km al este de Mayotte y abarca una zona de cerca de 20 km de diámetro. Engloba los mayores sismos detectados, mostrando una ligera tendencia migratoria de unos 10 km hacia el sureste. En cuanto a las profundidades el rango va de 15 a 35 km, muy amplio para sugerir alguna tendencia. El grupo 2 comienza más al oeste que el primero y antes que este termine, a unos 42-55 km de la isla. El grupo 3 también se inicia levemente antes que la conclusión del primero, separándose de los 2 anteriores al ubicarse más hacia el noroeste. Tanto el 2 como el 3 no evidenciaron una clara migración en su sismicidad a diferencia del 1 en el que los eventos progresaron hacia el este, según la distancia a la estación YTMZ de Mayotte.

Etapas de la crisis según su evolución: grupo 1 (azul), grupo 2 (amarillo) y grupo 3 (rojo)

En su gran mayoría los sismos han sido “normales”, es decir, como los que se esperarían en cualquier contexto tectónico y salvo su persistencia, no debiesen causar demasiada inquietud. Sin embargo, en este lapso también se han registrado otro tipo de eventos de características más inusuales: los tremors o tremores. Se caracterizan por ser de baja frecuencia y de muy larga duración (varios minutos) que pueden o no estar compuestos de numerosos eventos más pequeños de similares atributos. Si hacemos un paralelo con las ondas de sonido, los primeros (tectónicos), de alta frecuencia, son como los sonidos agudos, mientras los segundos representarían los bajos de una ruidosa fiesta.

Entre las secuencias de tremores más importantes de esta crisis destacan las del 2 de septiembre, una que se extendió entre las 8:38 y 8:55, y otra desde las 11:12 hasta pasadas las 11:32. Pero sin duda sería el registrado el 11 de noviembre el que se llevaría todas las miradas. Pasadas las 9:27 ocurre un pequeño sismo de alta frecuencia (“tectónico”) seguido de otros similares en cerca de 3 minutos. Posteriormente se detecta un tremor que duraría casi 20 minutos. Tal como ocurre con los bajos de una fiesta, los tremores (y en general los eventos de baja frecuencia) pueden ser captados a grandes distancias alrededor del mundo. Chile no fue la excepción Esta situación fue ampliamente comentada y debatida en las redes sociales por diversos expertos, como sismólogos y volcanólogos, e incluso aficionados al tema.

Registro en Chile del evento del 11 de noviembre – CSN

La ocurrencia de este tremor estuvo acompañada de reportes de malos olores y de mortandad de peces en las aguas cercanas al enjambre sísmico. Esto alimentó los rumores de que se había producido una erupción submarina, aunque nunca se observaron indicios de ello como material volcánico flotante y se hablaba hasta de supuestas explotaciones petroleras en el área como culpables de la recurrente sismicidad.

Acá me quiero detener un rato. En un interesante artículo en la página de la Unión Europea de Geociencias (EGU), de la cual es editora, la doctoranda del Instituto de Física del Globo de París (IPGP), Marina Corradini, hace hincapié en un punto fundamental a la hora de enfrentar este tipo de crisis: el contexto sociocultural de la región. Citando el último censo de 2017, de las poco más de 250 mil personas que habitan Mayotte, el 84% vive bajo la línea de la pobreza, 28% de las casas no cuentan con agua potable y el 59% no tiene baños. En cuanto a los niveles educacionales las cifras no son alentadoras: en el año 2000 el 35% de los hombres y 40% de las mujeres eran analfabetos. Respecto a la religión, el 95% de la población es musulmana y existe una fuerte presencia del animismo en su cultura. Además la isla registra alts niveles de inseguridad. Estadísticas que contrastan brutalmente con las de la lejana Francia de la cual forma parte.

Por otra parte, la isla (y en general el archipiélago) nunca había vivido una situación parecida en el pasado. Con suerte se recordaban algunos sismos alguna vez que sólo agregaban datos a la estadística. ¿Cómo informar a la gente sobre un fenómeno ajeno a su realidad diaria dominada por asuntos mucho más importantes? El Centro Sismológico EuroMediterráneo (EMSC por sus siglas en inglés) realizó un estudio mediante cuestionarios y entrevistas para que la gente expresara sus preocupaciones ante los temblores. Los conceptos más recurrentes (en mayor tamaño) se pueden ver en el siguiente gráfico:

Principales conceptos utilizados por la gente en el estudio del EMSC

“Preocupación”, “miedo” y “estrés” dominan los resultados. De acuerdo al EMSC, la población no se sentía segura ni siquiera dentro de sus casas, especialmente cuando los sismos eran nocturnos. Muchos incluso durmieron afuera por varias noches. La desconfianza en las autoridades y la falta de explicaciones que llevaran certezas a la comunidad acentuaban este ambiente. Un enorme desafío en la comunicación. Corradino señala que los habitantes esperaban que los sismólogos predijeran cuándo sería el próximo sismo. Sólo la difusión de información científica a través de redes sociales y en coordinación con las autoridades permitió que la población comenzara a comprender lo que estaba sucediendo, o al menos saber lo que no era, como el origen divino de los eventos, idea impulsada por los líderes religiosos locales.

Volvamos a lo técnico. Como si no bastara con lo que había, con el tiempo se sumó un nuevo ingrediente a esta complicada receta. Los equipos de GPS instalados en Mayotte comenzaron a captar un lento, pero progresivo desplazamiento de la isla. Al igual que con los grupos de sismicidad, esta deformación fue clasificada en 4 etapas: A, desde el inicio de la crisis y/o antes hasta el sismo principal del 15 de mayo; B, entre el 15 y 30 de mayo; C, del 30 de mayo al 3 de julio y D que cubre el resto del período hasta noviembre.

Durante A no hubo novedades. En B se registra una pequeña variación hacia el este. La etapa C presenta también un leve corrimiento horizontal, pero además se agrega un cambio en el sentido vertical. A lo largo de D los cambios son bastante más notables y señalan una clara tendencia hacia el este y una subsidencia o hundimiento. Esto sugiere que la isla es “tironeada” hacia una zona cercana a los epicentros. La siguiente figura muestra los datos de las 6 estaciones en Mayotte en las componentes horizontales y vertical. Los valores positivos (hacia arriba) indican que la estación se mueve en el sentido correspondiente. En la vertical, al ser negativos, representan un descenso de las estaciones.

Desplazamientos registrados por las estaciones en Mayotte

Entonces ¿qué está pasando en las cercanías de Mayotte? ¿Qué es lo que “tira” a la isla hacia el mar? Los autores, analizando los datos de la deformación, llegaron a la conclusión que se trata, nada más ni nada menos, que de un proceso magmático. Volcánico, si le gusta más la palabra aunque no es la más precisa. Para ello se utilizaron las mismas etapas previamente establecidas.

En orden cronológico, la interpretación parte con la etapa B, que es asociada a un proceso de fracturación de la corteza, como cuando en un volcán comienzan a percibirse sismos debido a que el magma ejerce una presión importante. Luego, al tener un camino desde la cámara o reservorio hacia niveles más superficiales, el magma inicia su ascenso. Esto es lo que habría ocurrido en la etapa B. Los investigadores se basan en el hecho de que la deformación horizontal era cercana a cero, mientras se registraba una pequeña en el sentido vertical, que sería consecuencia de este movimiento magmático. Como vimos, la principal deformación se da en la etapa D. Esta representaría el período de mayor desplazamiento de magma, “vaciando” parcialmente el reservorio lo que causaría este hundimiento generalizado de la zona.

En cuanto a las características internas de este “volcán”, lamentablemente sólo se tienen los datos de deformación de Mayotte, lo que hace más difícil establecer con mayor certeza sus propiedades. Aún así, los estudios plantean que el reservorio de magma se situaría a unos 25-30 km de profundidad y tendría unos 6 km de diámetro. El magma provendría desde unos 22 km y habría ascendido a través de un conducto de quizás no más de 100 m de ancho, hasta llegar a una zona ubicada a unos 2 km bajo la superficie, un canal tan grande que los científicos plantean dudas sobre su formación en tan poco tiempo. La idea más aceptada es la de un dique (especie de muro) de 4 km de ancho con una abertura de sólo 1.62 m, según sus cálculos. Hay varias opciones de modelos, por lo que estos valores se deben tomar con precaución y pueden sufrir modificaciones, considerando las limitaciones en los datos.

Modelo basado en los desplazamientos (flechas) que muestra el posible origen de la deformación (círculo)

Siguiendo estas hipótesis ¿hubo o no erupción? “No se descarta” como dicen en la prensa, pero tampoco hay evidencias de que haya efectivamente ocurrido así. Se estimaron las velocidades de movimiento de volumen magmático en todo el proceso, las cuales serían de 45 m3/s para los primeros 42 días (etapas B y C) y 82 m3/s en toda la etapa D, totalizando 1.15 km3, una cifra importante. ¿Dónde está todo ese magma? Si es que realmente no hubo erupción, es decir, el magma no llegó a la superficie, se plantea que pudo almacenarse en una forma que geométricamente no puede ser determinada con certeza. Puede ser un dique o un sill (forma similar, pero en otra orientación), tal como se ve en la figura anterior.

Si realmente hubo o hay una erupción en el lecho marino, no se tienen pruebas de aquello. En ese caso, haciendo una proyección de 1 año para la duración de la actividad, el volumen del magma eruptado puede superar los 2 km3. Por esta razón los autores la han bautizado como la (hipotética) erupción submarina más grande del mundo. Respecto a las señales captadas el 11 de noviembre, la teoría planteada es que se pudo tratar de un colapso de la parte superior de la cámara magmática o simplemente evidencia de la inyección de magma a través del o los conductos.

En la siguiente imagen, el círculo amarillo relleno representa el posible lugar de origen de la deformación captada por las estaciones. Los círculos con líneas segmentadas marcan los centros de sismicidad de cada etapa, los cuales se encuentran desplazados debido a que consideran las incertezas en los datos. La elipse roja indicaría el sito en que tiene o tendría lugar la erupción.

Enjambres y sitio de la posible erupción o intrusión magmática

El fondo marino está salpicado de pequeños conos volcánicos y montes que hacen plausible la ocurrencia de una erupción en la zona. Aún así, muchas preguntas permanecen sin respuesta y es necesario continuar monitoreando la situación. Hago hincapié en que los antecedentes e hipótesis aquí planteadas se basan en lo sucedido hasta mediados de noviembre y corresponden a análisis preliminares. Hasta la fecha (abril de 2019) la sismicidad anómala continúa presentándose con eventos que han alcanzado magnitudes cercanas a 5. Se ha dispuesto la colocación de una red de instrumentos submarinos que permitan recopilar más detalles de lo que acontece, pero se estima que dicha información esté disponible recién después de agosto de 2019. A seguir esperando.

Actualización 16 mayo 2019:

Hace algunas semanas un equipo de especialistas de distintas instituciones, encabezadas por el IPGP, realizó una campaña que consistió principalmente en la instalación de sismógrafos submarinos y mapeo del fondo para obtener mejores datos tanto sismológicos como geográficos.

A través de un comunicado, el Ministerio de Educación Superior, Investigación e Innovación de Francia ha anunciado oficialmente el descubrimiento de un nuevo volcán, de unos 800 m de altura y 4 a 5 km de diámetro, ubicado a unos 3,5 km de profundidad y a unos 50 km al este de la isla de Mayotte, lugar aproximado de la mayoría de la sismicidad. Se ha observado también una pluma de emisión que se eleva 2 km por sobre el cono, sin llegar a la superficie, lo que explicaría la ausencia de claras manifestaciones visibles, aunque se informa que algunos lugareños han presenciado gases cerca de la costa. Además se ha refinado la ubicación del enjambre actual (los sismos continúan) en las cercanías de “Petite Terre”, una pequeña isla al este de Mayotte.

En las siguientes imágenes, modificadas de las originales del IPGP, se observa el lugar donde se encuentra el volcán y la zona de sismicidad actualmente registrada, además del perfil del cono y la pluma eruptiva que de él emana.

Batimetría del fondo al este de Mayotte

Perfil en que se muestra el cono y la pluma eruptiva

Debido a lo preliminar de los datos aún es muy temprano para saber si el volcán nació en los últimos meses o simplemente se desconocía su existencia. Tampoco si la sismicidad está directamente relacionada a la erupción en sí o representa un proceso en profundidad.


Referencia principal:

A. Lemoine, D. Bertil, A. Roullé, P. Briole, 2019: “The volcano-tectonic crisis of 2018 east of Mayotte, Comoros islands”, Geophysical Journal International (en revisión)

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