Zona de falla de Hayward

La zona de falla de Hayward es una zona de falla geológica de desgarre lateral derecho capaz de generar terremotos destructivos . La falla fue nombrada por primera vez en el Informe Lawson del terremoto de San Francisco de 1906 en reconocimiento a su participación en el terremoto de 1868. ^[1] Esta falla tiene aproximadamente 119 km (74 mi) de largo, ^[2] situada principalmente a lo largo de la base occidental de las colinas en el lado este de la bahía de San Francisco . Atraviesa áreas densamente pobladas, incluidas Richmond , El Cerrito , Berkeley , Oakland , San Leandro , Castro Valley , Hayward , Union City , Fremont y San José .

La falla de Hayward es paralela a la falla de San Andrés , que se encuentra en alta mar y atraviesa la península de San Francisco . Al este de la falla de Hayward se encuentra la falla de Calaveras . En 2007, se descubrió que la falla de Hayward se había fusionado con la falla de Calaveras al este de San José a una profundidad de 6,4 kilómetros (4,0 millas), con el potencial de crear terremotos mucho más grandes de lo que se había anticipado anteriormente. Algunos geólogos han sugerido que la falla de Calaveras del Sur debería cambiar su nombre a Hayward del Sur. ^[3]

Al norte de la bahía de San Pablo se encuentra la falla de Rodgers Creek, que en 2016 se demostró que está vinculada con la falla de Hayward bajo la bahía de San Pablo para formar una falla combinada de Hayward-Rodgers Creek de 190 kilómetros (120 millas) de largo, que se extiende desde el norte de Healdsburg a través de Santa Rosa hasta Alum Rock en San José. ^[4] Otra falla más al norte, la falla de Maacama , también se considera parte del "subsistema de falla de Hayward". ^{[5] [6]}

Si bien la falla de San Andrés es el principal límite de transformación entre la placa del Pacífico y la placa de América del Norte , la falla de Hayward-Rodgers Creek absorbe su parte del desplazamiento general de las dos placas.

La placa del Pacífico es una sección importante de la corteza terrestre, que se expande gradualmente por la erupción de magma a lo largo de la dorsal del Pacífico oriental hacia el sureste. También se está subduciendo mucho más al noroeste hacia la fosa de las Aleutianas . En California, la placa se desliza hacia el noroeste a lo largo de un límite de transformación , la falla de San Andrés , hacia la zona de subducción. Al mismo tiempo, la placa norteamericana se mueve hacia el suroeste en relación con el núcleo de la Tierra, pero hacia el sureste en relación con la placa del Pacífico, debido al movimiento mucho más rápido de esta última hacia el noroeste. El componente hacia el oeste del movimiento de la placa norteamericana produce cierta fuerza de compresión a lo largo de la falla de San Andrés y sus fallas asociadas, lo que ayuda a levantar las cordilleras de la costa del Pacífico y otras cordilleras interiores paralelas al oeste del Valle Central , en esta región más notablemente la cordillera del Diablo . La falla de Hayward comparte los mismos movimientos relativos de la falla de San Andrés. Al igual que con partes de otras fallas, una gran extensión de la traza de la falla de Hayward se forma a partir de una zona de deformación compleja y estrecha que puede abarcar cientos de pies de ancho.

El límite de transformación definido por la falla de San Andrés no es perfectamente recto, y las tensiones entre las placas del Pacífico y de Norteamérica se difunden sobre una amplia región del oeste, extendiéndose hasta la zona de Walker al este de Sierra Nevada . La falla de Hayward es una de las fallas secundarias en esta zona difusa, junto con la falla de Calaveras al este y la falla de San Gregorio , al oeste de San Andrés.

Los sismólogos dividen la zona de falla completa, incluida la falla de Rodgers Creek, en tres segmentos: Rodgers Creek, Northern Hayward y Southern Hayward. Se espera que estos segmentos fallen individualmente o en pares adyacentes, lo que generará terremotos de magnitud variable. La Asociación de Gobiernos del Área de la Bahía (ABAG, por sus siglas en inglés), en conjunto con otras agencias gubernamentales, ha patrocinado el análisis de las condiciones locales y la preparación de mapas que indican el potencial destructivo de estos terremotos. Los diversos mapas de ABAG que se muestran a continuación representan algunas de las combinaciones posibles más probables.

Si bien existen indicios de que un terremoto importante en una falla paralela cercana puede liberar tensiones y, por lo tanto, reducir la probabilidad de un terremoto a corto plazo, lo opuesto parece ser cierto en lo que respecta a los segmentos secuenciales. Una liberación en un segmento importante puede aumentar sustancialmente la probabilidad de un terremoto en un segmento de falla adyacente, lo que aumenta la probabilidad de dos terremotos regionales importantes en un período de unos pocos meses.

La conexión entre la zona de falla de Rodgers Creek y la zona de falla de Hayward no estaba clara hasta 2015, cuando un estudio del fondo de la bahía de San Pablo descubrió que los extremos de las dos fallas estaban unidos suavemente entre Point Pinole y Lower Tubbs Island. ^{[7] [8]} Una hipótesis previa alternativa sugería que la falla de Hayward y la falla de Rodgers Creek probablemente estaban conectadas por una serie de hebras de fallas escalonadas debajo de la bahía de San Pablo. El nuevo hallazgo significa que el sistema Rodgers-Hayward en conjunto podría producir un terremoto con una magnitud tan alta como 7,2. ^[9] También se considera posible que un evento sísmico importante en cualquiera de las fallas pueda implicar movimiento en la otra, ya sea simultáneamente o dentro de un intervalo de hasta varios meses. La Asociación de Gobiernos del Área de la Bahía ha preparado mapas de temblores de tierra que incluyen un posible escenario concurrente (estos se muestran a continuación).

En octubre de 2016, los científicos encontraron evidencia definitiva de que la falla Rodgers Creek y la falla Hayward están conectadas entre sí bajo la bahía de San Pablo. Una ruptura simultánea de la falla Hayward-Rodgers Creek , que está conectada y tiene una longitud de aproximadamente 190 km desde el norte de Healdsburg hasta Alum Rock en San José, podría provocar un gran terremoto de magnitud 7,4 que "causaría daños extensos y pérdida de vidas con un impacto económico global". ^[4] Se ha sugerido que se retire el nombre "falla Rodgers Creek" y que toda la falla de 190 km se conozca como "falla Hayward". ^[10]

La falla de Calaveras es continua desde el área de Sunol hacia el sur hasta Hollister . Durante mucho tiempo se creyó que no había conexión entre la falla de Hayward y la de Calaveras, pero los estudios geológicos ^[11] (en particular el análisis de terremotos muy pequeños y profundos) sugieren que ambas pueden estar conectadas. De ser cierto, este vínculo tendría implicaciones significativas para la fuerza máxima potencial de los terremotos en Hayward, ya que esta fuerza está determinada por la longitud máxima de la ruptura de la falla y esta ruptura podría extenderse más allá del punto de unión y, por lo tanto, incluir una parte de la de Calaveras. (Este potencial no se muestra en los mapas de intensidad de temblores que se muestran a continuación).

El terremoto más grande registrado en la falla de Hayward ocurrió en 1868, con una magnitud estimada de 7,0. Ocurrió en el segmento sur de la falla, y recibió su nombre (algunas décadas después) de la ciudad naciente de Hayward , donde se determinó que estaba ubicado el epicentro del terremoto. Sin embargo, el terremoto de 1868 causó muchos daños en toda la entonces escasamente poblada Área de la Bahía, incluida la ciudad de San Francisco. ^{[12] [13]} De hecho, el evento de 1868 se conoció como el "Gran terremoto de San Francisco" hasta el temblor más grande de 1906.

Muchos sismólogos creen que el terremoto de San Francisco de 1906 , que se produjo en la falla de San Andrés, redujo la tensión en muchas fallas de la zona de la bahía, incluida la falla de Hayward, creando una "sombra sísmica": un período de inactividad después de un gran terremoto. Desde el terremoto de San Andrés de 1906 no ha habido terremotos moderadamente fuertes en la falla de Hayward como los que se vieron antes de ese terremoto. También parece probable que este período de inactividad en la sombra sísmica esté terminando, como lo proyecta la velocidad del movimiento de las placas y el estado de tensión de otras fallas en la región.

El terremoto de 1868 ocurrió mucho antes de que la región de East Bay fuera extensamente urbanizada. ^[14] Al año siguiente, en 1869, William Meek Estate se convirtió en uno de los primeros desarrollos en el área, construido en 3000 acres (12 km ² ) en lo que se conoció como el distrito Cherryland de Eden Township. ^[15] Las renovaciones recientes de Meek Mansion han revelado que con el terremoto de 1868 aún fresco en las mentes de los residentes de la época, se construyeron algunos arriostramientos diagonales inusuales en la construcción original. ^[16] Aunque su magnitud fue menor que el terremoto de San Francisco de 1906, la intensidad del temblor experimentado en el área de Hayward puede haber sido mayor que en 1906 debido a la proximidad de la falla de Hayward.

Se han detectado terremotos anteriores mediante la exposición de trincheras y la datación por radiocarbono asociada . Combinados con el registro histórico, los últimos cinco eventos importantes ocurrieron en 1315, 1470, 1630, 1725 y 1868, ^[17] que tienen intervalos de aproximadamente 140 años (tenga en cuenta que 2018 está a 150 años del evento principal de 1868). El período de tiempo más largo fue el período de 160 años entre 1470 y 1630. En 2028, habrán pasado 160 años desde el evento de 1868.

Los científicos del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) afirman que es "cada vez más probable" que se produzca un gran terremoto en la zona. ^[18] Cuando se produzca el próximo gran terremoto en la falla, los daños serán catastróficos. En la zona afectada existen propiedades por un valor de más de 1,5 billones de dólares estadounidenses y, si se repitiera el terremoto de 1868, es probable que se produzcan daños por más de 165.000 millones de dólares estadounidenses. Dado que la falla atraviesa zonas densamente pobladas, más de 5 millones de personas se verían afectadas directamente. Se podría cortar el suministro de agua a 2,4 millones de personas que viven en el área de la bahía de San Francisco en California . ^[18]

Durante los treinta años posteriores a 2014, la probabilidad de que haya uno o más terremotos de magnitud 6,7+ en la falla de Hayward durante ese período se estimó en 14,3 por ciento. ^[19] Esto se compara con el 6,4 por ciento para la falla de San Andrés, que puede tener terremotos más grandes pero está más alejada de una parte significativa de las partes urbanizadas del Área de la Bahía. ^[19] Evaluaciones anteriores (de enero de 2008) sugieren que las fallas de Hayward, Rodgers Creek y Calaveras pueden tener más probabilidades de fallar en las próximas décadas de lo que se pensaba anteriormente. ^[3]

En 2008 se cumplió el 140 aniversario del terremoto de 1868, y el tiempo medio transcurrido entre los últimos cinco grandes terremotos también se estima en 140 años. Estimaciones recientes del potencial de daños de un gran terremoto en la falla de Hayward realizadas por una empresa de gestión de riesgos profesional indican que podría haber enormes pérdidas económicas, de las cuales solo un pequeño porcentaje está asegurado contra el movimiento de tierra. ^[20] (El seguro contra terremotos no solo es bastante caro, sino que tiende a tener grandes deducibles, al menos del 15 por ciento).

Dependiendo de las condiciones climáticas estacionales en el momento de un evento importante, un evento sísmico podría ser seguido por incendios forestales urbanos agravados por daños a los sistemas de agua o deslizamientos de tierra masivos en suelos saturados. Además de los daños directos, los efectos sobre el comercio debido a la infraestructura dañada también serían sustanciales. La experiencia con la destrucción urbana de grandes áreas, como la causada por terremotos, huracanes y tormentas de fuego, ha demostrado que la reconstrucción completa puede llevar hasta una década, debido a varios factores.

Los informes y estimaciones de probabilidad y consecuencias de eventos cada vez más severos han despertado un amplio interés en la capacitación de personas para la respuesta ante emergencias. Cada vez es más evidente que los servicios profesionales de bomberos, policía y médicos se verán desbordados ante un evento importante y que los vecinos tendrán que ayudarse entre sí lo mejor que puedan. Varias jurisdicciones en el área afectada han implementado programas de equipos de respuesta a emergencias comunitarias voluntarios para complementar los servicios de respuesta profesional. ^[21]

En 2012, los científicos del USGS dijeron que la falla provocaría otro terremoto de magnitud 6,8 ​​a 7,0, y el Servicio Geológico de California estuvo de acuerdo, afirmando que cree que hay un 31 por ciento de posibilidades de que se produzca un terremoto de magnitud 6,7 o mayor a lo largo de la falla Rodgers Creek-Hayward en los próximos 30 años. ^[22]

En marzo de 2015, el Servicio Geológico de los Estados Unidos publicó el informe "UCERF3: A New Earthquake Forecast for California's Complex Fault System" (UCERF3: un nuevo pronóstico sísmico para el complejo sistema de fallas de California). El UCERF3 representa la mejor ciencia disponible hasta la fecha y ahora tiene en cuenta las "rupturas de múltiples fallas" y la "preparación para fallas", además de la sismicidad histórica, en el cálculo de la predicción sísmica. El resultado, para quienes viven en el área de la bahía de San Francisco, es que los expertos dicen que hay un 72% de posibilidades de experimentar un terremoto de magnitud 6,7 o superior antes de 2045. Además, tenían un 51% de posibilidades de un terremoto de magnitud ≥7 (umbral para ser considerado un terremoto "importante"), un 20% de posibilidades de un terremoto de magnitud ≥7,5 y un 4% de posibilidades de un terremoto de magnitud ≥8 (un "gran" terremoto) cuando se tienen en cuenta todas las fallas cartografiadas en la región. ^[19]

La superficie de la falla se está deslizando a menos de 0,5 cm (0,2 pulgadas) por año en las regiones de interés. Las regiones extremas del sur de la falla se están deslizando más rápidamente, tal vez lo suficiente como para evitar la ruptura de la falla allí, pero en la mayoría de los casos el deslizamiento es insuficiente para aliviar las fuerzas acumuladas en la mayor parte de la falla y, por lo tanto, no evitará un gran terremoto. El deslizamiento es suficiente para desplazar carreteras, bordillos y aceras y, por lo tanto, revelar visiblemente el rastro de la superficie en muchos lugares. El daño por deslizamiento en las superficies de las carreteras de asfalto generalmente aparecerá como una serie de grietas escalonadas . Los efectos del deslizamiento también se pueden ver en estructuras más antiguas que cruzan la falla, algunas de las cuales han sido equipadas con juntas de expansión para adaptarse a este movimiento lento.

La magnitud de un terremoto, como se indica en una escala sísmica , es aproximadamente proporcional a la longitud de la ruptura, mientras que el movimiento del suelo en la región que rodea la falla depende en gran medida de las condiciones locales del suelo, en cierta medida de la distancia y la relación con la progresión de la ruptura de la falla y (como se reconoció recientemente en el terremoto de Loma Prieta de 1989 ) de la energía reflejada de las discontinuidades profundas en la estructura de la Tierra. El área afectada por un terremoto también depende de la densidad y uniformidad de los suelos que rodean la falla.

• 
  Deslizamiento combinado de fallas de Rodgers Creek y Hayward del norte, magnitud 7,1
• 
  Deslizamiento de falla de Hayward del norte, magnitud 6,5*
• 
  Deslizamiento de falla del sur de Hayward, magnitud 6,7*

*Un examen reciente de los informes de daños del evento de 1868 sugiere que la ruptura solo en partes de la falla de Hayward Norte y Sur podría generar un evento de magnitud 7,0, mucho más poderoso que el evento de 6,5 que se muestra aquí o el 6,7 previamente reconocido como un máximo probable. ^[23]

Los términos utilizados por ABAG para la intensidad del temblor difieren de las descripciones oficiales de la escala de intensidad de Mercalli , siendo algo suavizados (quizás debido a la amplia experiencia local con terremotos), con términos como "Bastante fuerte" convirtiéndose en "Leve", y "Ruinoso" y "Desastroso" convirtiéndose en variaciones de "Violento".

La falla de Hayward se considera particularmente peligrosa debido a las malas condiciones del suelo en la llanura aluvial que desciende desde las colinas de East Bay hasta la costa este de la bahía de San Francisco . En las elevaciones más bajas cerca de la bahía, el suelo está compuesto principalmente de barro y arena saturados de agua, que se colocaron a principios del siglo XX como relleno en áreas pantanosas. Este suelo tiende a amplificar los efectos de un terremoto y, por lo tanto, produce un movimiento del suelo significativamente mayor. Además, el propio suelo puede fallar y convertirse en un barro líquido por la agitación, un barro incapaz de soportar edificios erigidos sobre un suelo que alguna vez fue firme. Esta región también está cubierta de un denso desarrollo urbano de baja altura, la mayoría del cual se construyó poco después del terremoto de San Francisco de 1906 , y mucho antes de que se desarrollaran prácticas de construcción incluso moderadamente resistentes a los terremotos a fines de la década de 1920.

Recientemente se han logrado mejoras adicionales en la construcción de estructuras resistentes y el desarrollo de métodos de modernización, en gran medida como respuesta a los efectos de los eventos de Sylmar de 1971 , Loma Prieta de 1989 y Northridge de 1994 en California, ninguno de los cuales fue enormemente catastrófico, pero cada uno de los cuales causó pérdidas de vidas en estructuras que no se consideraban vulnerables, y así aumentó la conciencia pública, de ingeniería y del gobierno sobre la necesidad de remediaciones específicas y métodos de construcción necesarios para mejorar la seguridad de las personas.

Aunque muchas estructuras han sido sometidas a reacondicionamiento sísmico, hay una gran cantidad de estructuras y chimeneas de mampostería no reforzada (en su mayoría de ladrillos) que pueden ser extremadamente peligrosas para los ocupantes en caso de un gran terremoto, y una gran cantidad de edificios que no están atornillados a sus cimientos o que tienen pisos blandos que no son lo suficientemente resistentes a las fuerzas de corte. Las debilidades de los cimientos y los pisos blandos se pueden remediar fácilmente en la mayoría de los casos, pero esto solo es efectivo si el trabajo se realiza de manera competente, prestando la debida atención a los detalles menores, como los patrones de clavado y las conexiones adecuadas. Las inspecciones locales de trabajos completados recientemente han revelado mano de obra deficiente en varios casos que involucraron reacondicionamientos de viviendas.

En las colinas de Berkeley hay muchos pequeños deslizamientos de tierra activos y evidencia de numerosos deslizamientos de tierra arcaicos de gran tamaño . Es posible que estas áreas sean estables solo en las condiciones actuales. Existe la posibilidad de que un gran terremoto pueda desencadenar flujos de tierra muy grandes, en particular si los suelos están saturados de agua estacionalmente, lo que posiblemente haga que extensas áreas no sean edificables. (Vea el recorrido virtual – Google Earth Flyover a continuación).

Muchas estructuras cercanas a la costa de la bahía en ambos lados probablemente se verían gravemente afectadas por una importante ruptura de la falla de Hayward o una ruptura cercana de la falla de San Andrés. Se observaron efectos graves tanto en Oakland como en el norte de San Francisco a causa del terremoto de Loma Prieta de 1989 , a pesar de que este evento no fue extremadamente grande y tuvo su epicentro a una distancia significativa en las montañas de Santa Cruz. La mayoría de los efectos graves de ese evento se debieron a condiciones del suelo que respondieron mal y deficiencias de diseño en estructuras grandes. Solo se ha abordado una parte de las deficiencias estructurales en el área más grande, y es probable que los efectos del movimiento de la superficie de un gran evento sean mucho más graves que los observados en el evento de Loma Prieta.

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Se han realizado muchas modificaciones a las estructuras de las autopistas para reducir los riesgos de muerte durante los eventos sísmicos. A pesar de estas modificaciones, aún persisten condiciones adversas significativas que pueden causar interrupciones con posibles efectos a largo plazo sobre la infraestructura de tránsito crítica.

Porción de la autopista Warren de la carretera 13

En su extensión norte, la falla de Hayward se encuentra directamente debajo de la parte de la autopista 13 (la autopista Warren ) que está al sur de su intersección con la autopista 24 y al norte de su conexión terminal con la Interestatal 580 (la autopista MacArthur ). En este valle de rift hay una serie de cruces de calles elevados en el distrito de Montclair que cruzan la falla.

Autopista 24

La carretera estatal 24 , que conecta Oakland con Orinda, Lafayette y Walnut Creek a través del túnel Caldecott , está compuesta por un extenso relleno de tierra en el lugar donde se cruza la falla. Un terremoto puede causar pequeños deslizamientos de tierra en algunas pendientes de la autopista, y el movimiento plástico del relleno probablemente alteraría el pavimento si el movimiento del desplazamiento de la superficie aquí es sustancial, posiblemente presentando un peligro para los automovilistas y cerrando la autopista por un tiempo. Una interrupción más extensa y un mayor peligro podrían ser causados ​​por la falla de las estructuras elevadas, tanto aquellas sobre las que pasa la autopista como los cruces superiores de la autopista, de los cuales hay dos cercanos. Como en otras partes del área, dichas estructuras han sido sometidas a una amplia modernización para la seguridad.

Las carreteras 80 y 880 y el puerto de Oakland

Un terremoto severo podría inutilizar las partes de la calzada costera de la autopista interestatal 80 (la autopista Eastshore ), ya que está construida sobre un relleno colocado en la década de 1930 sobre marismas cuyas capas superiores se depositaron en el siglo XIX como resultado de una extensa minería hidráulica de oro en las distantes estribaciones de las montañas Sierra Nevada . Se espera que este lodo blando amplifique el temblor del terremoto, y el lodo que sostiene el relleno pesado puede licuarse, y así posiblemente causar una interrupción importante de la autopista debido al hundimiento de la autopista y al movimiento diferencial de grandes secciones. (La construcción más moderna para estas condiciones emplea estructuras de caja de espuma plástica y hormigón liviano ligadas y "flotantes" -en el lodo- para sostener una carretera). Condiciones similares subyacen a las carreteras de acceso oriental al Puente de la Bahía. Suelos mejores, pero aún localmente pobres, subyacen a la parte de la autopista interestatal 880 que se extiende a la región de South Bay desde el Laberinto MacArthur . Como la mayor parte de los contenedores de carga del Puerto de Oakland viajan por estas dos carreteras, la desactivación de ambas causaría graves trastornos en las importaciones y exportaciones de bienes de la Costa Oeste, debido a la consiguiente sobrecarga de otros puertos de manipulación de contenedores de la Costa Oeste.

Autopista 580

La carretera interestatal 580, una ruta importante para quienes viajan desde el sur del condado de Alameda, el valle de San Joaquín y las colinas de East Bay hasta el centro de Oakland y San Francisco, cruza la falla y corre muy cerca de ella entre las intersecciones con la ruta estatal 13 (la autopista Warren) y la carretera interestatal 238 .

El terremoto de Loma Prieta de 1989 provocó la falla de una sola sección del tablero superior del tramo oriental del puente de la bahía de San Francisco-Oakland , lo que provocó el cierre del puente durante 30 días. El reemplazo del tramo oriental se completó en agosto de 2013. Los ingenieros y gran parte del público habían reconocido desde hacía tiempo que un terremoto fuerte centrado cerca del puente, ya sea en las fallas de Hayward o de San Andrés, podría causar un colapso completo del tramo oriental.

Paralela a la autopista Eastshore y a solo dos cuadras tierra adentro hay una ruta ferroviaria de cuatro vías utilizada para el tráfico de carga general, incluido el generado por el puerto de Oakland ( ferrocarriles Union Pacific y BNSF ) y por el tráfico de pasajeros de Amtrak hacia el noroeste del Pacífico y hacia el este a través de Reno y Salt Lake City . A lo largo de la costa norte del condado de Contra Costa , se almacenan temporalmente cantidades sustanciales de gas líquido presurizado, líquidos inflamables, materiales cáusticos y varios tóxicos en vagones a granel adyacentes a las líneas principales de tráfico de pasajeros y carga, con grandes peligros potenciales en caso de que ocurra un descarrilamiento. Los descarrilamientos han ocurrido a menudo durante grandes terremotos, tanto directamente por vuelcos como por fallas en la plataforma de la carretera; los accidentes industriales que involucran estos materiales han causado amplios riesgos para la salud en las áreas residenciales e industriales mixtas de Richmond.

Además de las amplias modificaciones a los pasos superiores y estructuras elevadas, en gran medida para evitar el desmantelamiento debido a temblores o destrucción por fallas del suelo, varias otras características únicas del sistema requieren un tratamiento especial.

Tubo transbay

Los trenes BART viajan entre San Francisco y Oakland a través de una estructura de tubo submarino. El tubo está compuesto por segmentos de chapa de acero soldada. Cada sección exterior ovalada lleva dos tubos de tren interiores de sección transversal circular y un túnel de acceso y rescate rectangular central, con el vacío entre los elementos relleno de hormigón. Los segmentos se hundieron en una zanja dragada a través del lodo de la bahía y se cubrieron con relleno de roca, y luego se bombearon para sacar el agua una vez terminado, lo que hizo que el tubo resultante flotara un poco, pero se mantuvo en su lugar con un relleno de roca. El análisis sísmico posterior indicó la posibilidad de que el relleno pudiera fallar debido a la agitación, lo que permitiría que el tubo flotante flotara hacia arriba, desalineando las vías y posiblemente sobrecargando las conexiones atornilladas. Este problema potencial se ha abordado mediante la compactación vibratoria del relleno que cubre el tubo. La estabilización adicional incluye la colocación de grandes pilotes y la conexión de restricciones adicionales.

Junta deslizante

El tubo transbahía termina en una junta de deslizamiento debajo de la bahía cerca de la estación Embarcadero en San Francisco. El margen de deslizamiento diseñado se ha reducido a la mitad debido a un asentamiento imprevisto de la estructura del tubo. Se ha determinado que el movimiento proyectado en el peor de los casos en esta junta supera el que la junta puede soportar actualmente, lo que podría causar graves problemas estructurales y la entrada de lodo y agua en el tubo y los sistemas de metro adyacentes. Esto se corregirá con un gran gasto –inicialmente estimado en 142 millones de dólares, pero se espera que cueste mucho más–, probablemente el mayor gasto individual en la lista de modernizaciones sísmicas del BART.

Túnel de Berkeley Hills

En junio de 2006, la dirección de Bay Area Rapid Transit (BART) anunció que había decidido no modificar el túnel Berkeley Hills , que en realidad penetra la falla de Hayward, argumentando que sería más barato (y menos perjudicial para las operaciones actuales) volver a perforar una parte desalineada después del hecho que proteger a los pasajeros (ya sea mediante modificaciones extensas del túnel o reemplazándolo por uno de mayor diámetro) contra la pequeña probabilidad de que un tren (o dos) chocaran o se partieran en dos por un deslizamiento importante de la falla. Los ingenieros de BART han determinado que la programación modificada de los trenes para evitar la exposición de varios trenes en las fallas es poco práctica debido a las variaciones en el paso de los trenes, pero se considera que es práctica la respuesta operativa automatizada de los trenes en tiempo real relacionada con los eventos (véase más abajo).

Red de sensores sísmicos

BART ha instalado y continúa mejorando una red de sensores sísmicos (un sistema de alerta de terremotos ) para activar una parada del sistema en caso de un evento importante, lo que incluye un análisis automatizado de la progresión del evento para determinar la mejor acción con respecto a los trenes individuales para lograr la máxima seguridad (una ruptura de una falla puede tardar varias decenas de segundos en propagarse completamente desde el epicentro hasta las ubicaciones afectadas más distantes). Estas redes de sensores y dispositivos de advertencia tienen el potencial de reducir los peligros de la caída de objetos y muebles, siempre que las personas a las que se notifique estén bien capacitadas para responder adecuadamente (similar al entrenamiento de " agacharse y cubrirse " de los escolares durante la Guerra Fría ).

La principal preocupación con respecto a la falla de Hayward es la enorme refinería Chevron Richmond en Richmond . Aunque está construida sobre un terreno mejor que la mayor parte de la costa, esta refinería tiene muelles y tuberías extensos de petróleo crudo y producto terminado que se extienden hacia la bahía, lo que podría producir derrames catastróficos en la bahía, con el potencial de afectar negativamente a cientos de millas de humedales sensibles. El desmantelamiento de unidades de proceso de alta presión y temperatura y el consiguiente peligro de incendio para el personal y el equipo podrían producir consecuencias económicas sustanciales para los estados occidentales. Los grandes tanques de almacenamiento de líquidos están protegidos por bermas que están diseñadas para contener el contenido en caso de que un tanque falle en condiciones normales. Existen condiciones similares de proceso y producto en otras refinerías más al interior cerca de Martínez , pero la mayoría de estas plantas están expuestas a terremotos de otras fallas.

La gasolina se envía continuamente bajo presión desde las refinerías de la zona de Richmond y Martínez a través de los oleoductos de Kinder Morgan Energy Partners , que pasan por zonas urbanas densamente pobladas de East Bay, hasta terminales de tanques cerca del aeropuerto de San José en el norte de San José. Los combustibles de aviación se transportan por tuberías desde estas mismas refinerías hasta el aeropuerto de Oakland. Anteriormente se han producido varios derrames debido a deslizamientos de tierra y dichos derrames y la liberación de material tóxico e inflamable relacionada pueden ser frecuentes en un gran evento sísmico. Un accidente de construcción el 9 de noviembre de 2004 en este sistema de oleoductos en Walnut Creek mató a cinco personas. ^[24] Como se ha visto en otras rupturas de oleoductos en todo el mundo, incluso una parada instantánea del bombeo tardaría varios minutos en reducir significativamente la presión del oleoducto después de una rotura, y probablemente daría como resultado la liberación de cantidades significativas de combustibles líquidos inflamables. Chevron también tiene un oleoducto de productos petrolíferos que cruza la falla.

La empresa Pacific Gas & Electric tiene numerosas líneas de distribución de gas que cruzan o están cerca de la falla de Hayward. Varios conductos de transmisión de gas de PG&E también cruzan la falla. Después de la explosión del conducto de San Bruno , que no estaba relacionada con la actividad sísmica, los equipos de PG&E tardaron 95 minutos en detener el flujo de gas hacia ambos extremos del conducto averiado. ^[25]

East Bay Municipal Utility District (EBMUD) suministra agua a 800.000 clientes de East Bay que viven al oeste de Berkeley Hills . Antes de la adopción e implementación de un proyecto de mejora sísmica de 200 millones de dólares, toda el agua para estos clientes pasaba por un túnel vulnerable que cruza la falla de Hayward cerca del túnel Caldecott . Como parte de este proyecto, ese túnel, el túnel Claremont, fue reacondicionado sísmicamente. Además, EBMUD creó una segunda ruta para llevar agua a estos clientes al oeste de las colinas a través del Southern Loop Bypass cerca de Castro Valley . El Southern Loop se completó en 2002, mientras que la reacondicionamiento sísmico del túnel Claremont se completó en febrero de 2007. ^{[26] [27]}

El acueducto Hetch Hetchy , que suministra de 270 a 315 millones de galones de agua por día a la ciudad de San Francisco y otras comunidades del Área de la Bahía, cruza directamente la falla de Hayward en Fremont . Un informe de 2002 del Foro Económico del Área de la Bahía sugiere que una avería en el acueducto debido a un terremoto podría cortar el agua de Hetch Hetchy al Área de la Bahía durante 60 días. Además de privar al 85% de los residentes de San Francisco de su agua potable, esto cortaría los suministros para la lucha contra incendios y la industria intensiva en agua, causando un daño económico de $ 17,2 a 28,7 mil millones. ^[28] El extenso trabajo de reconstrucción en el cruce de la falla de Hayward incluye una estructura de túnel de múltiples secciones para permitir el corte sin colapso, esto es para contener una sección de tubería de agua con juntas esféricas y una junta deslizante.

La falla continúa hacia el norte bajo el margen oriental del lago Temescal y su presa, que es poco probable que falle ya que ha sido completamente reforzada por el extenso relleno de tierra que sostiene la posteriormente mejorada carretera 24.

Muchas de las estructuras del campus académico de la UC Berkeley han sido calificadas por la propia universidad como de "mala" capacidad de respuesta ante terremotos. Hay numerosos materiales químicos, radiológicos y biopeligrosos (en cantidades relativamente pequeñas) en el campus y en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley asociado , en las colinas que se encuentran sobre la universidad. Sin embargo, la universidad ha llevado a cabo un extenso proyecto de reacondicionamiento durante la última década ^{[ ¿cuándo? ]} para reacondicionar sistemáticamente todos los edificios académicos del campus para que resistan un terremoto significativo.

Estadio Memorial

Más al norte, la falla pasa por debajo de la línea media longitudinal del campo de fútbol del California Memorial Stadium de la Universidad de California, Berkeley . El deslizamiento de la falla desde 1923 desplazó las paredes originales en los extremos norte y sur 13 pulgadas (33 cm).

Las amplias mejoras realizadas en un intervalo reciente de dieciocho meses han abordado los problemas de seguridad de las personas, ^[29] incluyendo el reemplazo de las instalaciones de los jugadores de fútbol y una amplia modernización sísmica de aquellas secciones no sujetas a cizallamiento por fallas. El trabajo fue objeto de varias demandas de grupos vecinales y medioambientales, que estaban preocupados por una construcción tan extensa sobre una falla importante . Durante la reconstrucción, los Cal Bears han jugado en el AT&T Park de San Francisco durante una temporada. ^[30] Las modificaciones completadas en el verano de 2012 implicaron el corte del estadio en cuatro secciones independientes, seguido de la demolición de los dos segmentos directamente sobre la zona de escombros. Los extremos norte y sur están formados por nuevas secciones de puente que descansan sobre esteras flotantes (cimientos que no penetran la superficie, sino que se asientan sobre láminas de plástico sobre grava y arena niveladas) donde pasan por encima y cerca de la falla, con conexiones deslizantes apropiadas entre las secciones para la seguridad de los espectadores y la capacidad de absorber la rotación relativa entre las secciones fijas este y oeste y las nuevas secciones móviles norte y sur.

Es probable que las zonas afectadas se queden sin suministro eléctrico durante un período prolongado. Esto, a su vez, puede provocar que no haya suministro de combustible para vehículos ni generadores de emergencia a nivel local y afectar tanto al agua para uso doméstico como al agua industrial, las plantas de tratamiento de aguas residuales y el bombeo de desagües. Debido al uso extensivo de escáneres y cajas registradoras en los puntos de venta de los supermercados, esto también podría afectar la capacidad de las tiendas para vender artículos esenciales, como comestibles, y conservar alimentos congelados, además de interrumpir la televisión por cable y la mayor parte del acceso a Internet.

Los teléfonos celulares y la mayoría de los servicios telefónicos fijos, si bien teóricamente podrían sobrevivir por un corto tiempo con baterías y energía de emergencia, podrían sufrir interrupciones inmediatas debido a los efectos del temblor de tierra.

Algunas de las ciudades en la costa este de la bahía y la región sur de la bahía cerca de esta falla incluyen Richmond , El Cerrito , Berkeley , Albany , Emeryville , Kensington , Oakland , Piedmont , San Leandro , San Lorenzo , Castro Valley , Hayward , Union City , Fremont , Newark , Milpitas , Niles y partes de San José .

En los límites sur, oeste y norte de las bahías de San Francisco y San Pablo también se dan condiciones de suelo peligrosas similares y edificios insuficientemente resistentes, que también se verían gravemente afectados por un gran terremoto en la falla de Hayward. Como esa parte incluye el llamado Silicon Valley , la posible perturbación económica debida a la destrucción de obras en curso y al desmantelamiento de plantas de fabricación de microelectrónica podría tener un efecto económico que se extendería a todo el mundo. Las estimaciones actuales de la probabilidad de un gran terremoto en cualquiera de las numerosas fallas regionales oscilan hasta el 70 por ciento en el período de treinta años 2000-2029. Muchos consideran que un reciente período de calma tras muchos años de poca actividad es particularmente ominoso, aunque los geólogos aún no han podido predecir los terremotos con una precisión útil. Advierten que todos los residentes de la región deben estar preparados para un gran evento y sus efectos posteriores (por ejemplo, falta de agua, extinción de incendios, primeros auxilios, electricidad, combustibles para motores y calefacción, etc.) y que aún queda mucho trabajo de protección de la seguridad de las personas por hacer.

La probabilidad de un terremoto severo en las fallas de Hayward o San Andrés es lo que ha impulsado un esfuerzo sustancial para modernizar y, a veces, reemplazar las grandes estructuras en riesgo, en particular los tramos este y oeste del puente de la bahía de San Francisco-Oakland , los ayuntamientos de San Francisco y Oakland , y numerosas estructuras elevadas de ferrocarril, carretera y peatones y pasos elevados . Aún queda mucho trabajo por hacer en la región y el progreso se ve obstaculizado por las restricciones presupuestarias impuestas por los déficits federales, estatales y regionales, los retrasos en el diseño y la construcción debido a las disputas políticas estatales y locales sobre el diseño, y los costos inesperadamente altos del acero y el cemento debido al extenso trabajo de construcción que se está realizando en China . No obstante, las ciudades y los condados del área de la Bahía han esperado durante mucho tiempo un gran terremoto y, como resultado, todos los edificios en los últimos 30 años han tenido que cumplir con estrictas pautas sobre resistencia a los terremotos. De todas las regiones del mundo propensas a terremotos, la Bahía de San Francisco es una de las más preparadas estructuralmente para la eventualidad de un gran terremoto, aunque sigue estando totalmente mal preparada tanto en la planificación de la respuesta civil como en la modernización de los edificios más antiguos. ^[31]

El sitio web de Google Earth , en colaboración con el Servicio Geológico de los Estados Unidos , ha preparado un recorrido virtual en helicóptero por la falla, con mucha información adicional disponible durante el recorrido. También se marcan las zonas de deslizamiento de tierra potencialmente peligrosas, mostrando grandes áreas más allá de la falla que podrían quedar inhabitables en caso de un evento importante.

Exposición sobre el terremoto de Fremont : la falla de Hayward al descubierto

Esta exposición de geoturismo (de abril a octubre de 2006, actualmente cerrada) presentó un pozo de 12 a 15 pies (5 m) de profundidad que exponía la falla de Hayward, que podía verse "cara a cara" desde una plataforma sombreada al descender por una escalera. Se observaron y marcaron características significativas. Excavaciones de trincheras similares se utilizan para determinar la frecuencia y magnitud de terremotos prehistóricos y para determinar la ubicación de fallas latentes como parte de la ciencia de la paleosismología.

• Se presentó para su visualización un extenso material interpretativo adicional sobre la geología y la sismología del Área de la Bahía, la mayor parte del cual actualmente está accesible en línea.[2]
• Se está buscando activamente financiación y organización para una exposición permanente en este lugar, y la planificación está en curso.[3]

Vista de varias imágenes desde la plataforma.
La falla se ha marcado con cuerdas y se han etiquetado varios elementos.

Imagen con anotación mejorada agregada

La novela de Tom Wolfe Un hombre en plenitud presenta un gran terremoto ficticio en la falla de Hayward como método deus ex machina (liberar a un personaje principal de la prisión) y punto de desarrollo de la trama.

La película de James Bond Panorama para matar (1985) involucraba un complot, conocido como "Main Strike", de Max Zorin para detonar explosivos a lo largo de la falla de Hayward, la falla de San Andrés y en la "esclusa geológica" para inundar las dos fallas con agua de lagos cercanos y hacer que ambas fallas se movieran causando un "doble terremoto" que destruiría Silicon Valley, todo con el fin de que Zorin monopolizara el mercado de microchips.

Fuentes

• Lienkaemper, James J.; Galehouse, Jon S.; Simpson, Robert W. (1997), "Respuesta de deslizamiento de la falla de Hayward a los cambios de tensión causados ​​por el terremoto de Loma Prieta", Science , 276 (5321): 2014–2016, doi :10.1126/science.276.5321.2014, JSTOR  2892972
• Watt, Janet; Ponce, David; Parsons, Tom; Hart, Patrick (2016), "El eslabón perdido entre las fallas de Hayward y Rodgers Creek", Science Advances , 2 (10): e1601441, Bibcode :2016SciA....2E1441W, doi :10.1126/sciadv.1601441, PMC  5072180 , PMID  27774514

• Rastros activos de la falla de Hayward – USGS (incluye enlaces a la visita virtual de la falla en Google Earth)
• “No es nuestra culpa” – East Bay Express
• La geología del «territorio de los osos»: visita geológica a la Universidad de California en Berkeley
• Exposición sobre el terremoto de Fremont: la falla de Hayward al descubierto msnucleus.org, sitio de educación en ciencias y matemáticas para niños de primaria y secundaria
• La falla de Hayward: peligro predecible – KQED Video de 12 minutos sobre la falla de Hayward, terremotos históricos y prehistóricos, modernizaciones sísmicas y preparación civil.
• La falla de Hayward: ¿será posible que se repita el poderoso terremoto de 1868? – Servicio Geológico de los Estados Unidos
• Actualizaciones de la construcción del programa de seguridad contra terremotos – Bay Area Rapid Transit
• La falla de Hayward: ya era hora de que se destruyera – KQED
• Se revela que las fallas de Rodgers Creek y Hayward son una sola falla, capaz de generar un terremoto de magnitud 7,4 – Temblor, Inc.
• Hoja informativa sobre el escenario sísmico de HayWired 2018-3016 del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) de 2018 – USGS