El trágico terremoto del 11 de Marzo tuvo lugar dentro de una zona tectónica que normalmente genera grandes temblores. Japón descansa sobre dos grandes placas tectónicas: Por el norte, la placa de América del Norte. Y por el sur, la placa de Eurasia. En el sur de esta última se sitúa la placa de las filipinas y al este la placa del pacifico. Ambas se mueven causando habitualmente leves temblores y casi imperceptibles.
Las zonas de subducción son en las que se producen los terremotos más grandes. El terremoto del 11 de marzo lo más probable es que se produjera a causa de la tensión estructural acumulada por el deslizamiento de la placa del pacifico bajo el borde sur de la placa norteamericana.
Estas regiones tectónicamente activas tienden a producir terremotos de una magnitud que oscila entre 7,0 y 8,0 grados ya que los terremotos producidos los últimos años lo han hecho con magnitudes comprendidas entre dichos valores. De esta manera resulta muy raro ver un terremoto de magnitud 9,0 como el del 11 de Marzo. Pero aún resulta más inusual el hecho de que, dos días antes, el país experimentó un temblor con magnitud 7,2, al cual, en ese momento, los sismólogos consideraron el terremoto principal. Aunque finalmente el que resultó ser el verdadero terremoto fue la "réplica" del 11 de Marzo.
El área entre los dos últimos terremotos contenía muchas fallas sometidas a una fuerte tensión estructural que ya estaban cerca del punto de ruptura. La ruptura inicial que el 9 de Marzo provocó un terremoto de magnitud 7,2 pudo afectar de manera crítica a las fallas circundantes en una especie de efecto de onda, generando el terremoto de magnitud 9,0, mucho más devastador, dos días después.
El terremoto del 11 de Marzo continúa alterando el equilibrio de tensiones estructurales en líneas de falla cercanas, originando réplicas que podrían sentirse durante años, aunque con frecuencia decreciente. Robert van der Hilst, indica que existe la posibilidad de que una réplica provoque una ruptura en una falla importante, desencadenando así otro gran terremoto. Es posible que los terremotos en el futuro cercano estén relacionados con lo que sucedió el pasado 11 de Marzo.
Se tiene pensado mejorar el sistema de monitorización con el fin de identificar las señales de temblores con mayor antelación. Una manera de conseguir dicho objetivo es agregar más sensores para monitorizar las señales del subsuelo. Es posible que en el futuro los investigadores detecten señales, cuya existencia hoy desconocen, pero que acaso puedan alertarlos de terremotos inminentes.
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