Sismólogo · Científico de la Tierra · Comunicador Científico
Heredia, Costa Rica
Soy sismólogo y científico de la Tierra con más de 15 años de experiencia investigando la física de los terremotos, las zonas de subducción y el campo sísmico aleatorio.
Actualmente me desempeño como Director del Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica (OVSICORI), en la Universidad Nacional, donde también soy Profesor de Ciencias de la Tierra (Profesor II+) e investigador en sismología. Obtuve mi doctorado en la Universidad de California, Santa Cruz (2013–2018) y mi licenciatura en Ciencias Naturales en la Universidad Nacional de Costa Rica.
Mi trabajo va desde la mecánica de terremotos y fallas, el monitoreo sísmico y geodésico de deslizamientos activos con señales precursoras, hasta el uso de machine learning e inteligencia artificial para la detección y localización de sismos en Costa Rica.
Redes de nodos sísmicos de bajo costo desplegadas en Costa Rica para el monitoreo continuo en tiempo real de la actividad sísmica y geológica.
San Carlos, Alajuela, Costa Rica
Red de nodos sísmicos de bajo costo desplegada en el Parque Nacional Juan Castro Blanco. El proyecto permite el monitoreo continuo de la microsismicidad en una de las principales áreas de recarga hídrica del país, caracterizada por complejos sistemas volcánicos y estructuras tectónicas activas en la Cordillera Volcánica Central.
Volcán Irazú, Cartago, Costa Rica
Monitoreo sísmico y geodésico del deslizamiento activo en el flanco suroeste del Volcán Irazú. Este proyecto ha generado resultados de alto impacto científico: la detección de señales sísmicas y geodésicas precursoras antes de fallas catastróficas, con un manuscrito en proceso de revisión en la revista Science.
San José, Costa Rica
Red de nodos sísmicos desplegada en el área metropolitana de San José. Permite el monitoreo del ruido sísmico urbano, la caracterización de la estructura cortical bajo la capital y el estudio del efecto de sitio en zonas densamente pobladas con alta vulnerabilidad sísmica.
Svennevig, K., Hicks, S.P., Forbriger, T., Chaves, E.J., et al. A rockslide-generated tsunami in a Greenland fjord rang Earth for 9 days.
Science, 385, 1196–1205. 10.1126/science.adm9247
Chaves, E.J., Müller, C., Finnegan, N., Schwartz, S., & Brodsky, E.E. When does the catastrophic failure of a landslide become predictable? Precursory seismic and geodetic signals before two landslides at Irazú Volcano, Costa Rica.
Hajaji, S., Chaves, E.J. Dynamic Triggering of Earthquakes in Costa Rica.
The Seismic Record, 6(1): 65–75. 10.1785/0320250050
Gamboa-Chacón, S., Meneses, E., Chaves, E.J. Analysis of earthquake detection using deep learning: Evaluating reliability and uncertainty in prediction methods.
Computers & Geosciences, 197, 105877. 10.1016/j.cageo.2025.105877
Chaves, J.E., Schwartz, S.Y. and Abercrombie, R.E. Repeating Earthquakes Record Fault Weakening and Healing in Areas of Megathrust Postseismic Slip.
Science Advances. 10.1126/sciadv.aaz9317
Gibbons, S.J., Chaves, E.J., Fisk, M. The 27 February 2022 Lop Nor Earthquake: Detectability, Location, and Discrimination.
The Seismic Record, 2(2), 137–147. 10.1785/0320220018
Brooks, B.A., Protti, M., …, Chaves, E.J., et al. Robust Earthquake Early Warning at a Fraction of the Cost: ASTUTI Costa Rica.
AGU Advances, 2. 10.1029/2021AV000407
Voytan, D.P., Lay, T., Chaves, E.J., Ohman, J.T. Yield Estimates for the Six North Korean Nuclear Tests from Teleseismic P Wave Modeling.
Journal of Geophysical Research. 10.1029/2019JB017418
Chaves, E.J., Lay, T., & Voytan, D.P. Yield estimate (230 kt) for a Mueller-Murphy model of the 3 September 2017 North Korean nuclear test from teleseismic broadband P waves.
Geophysical Research Letters, 45. 10.1029/2018GL079343
Chaves, J.E., Schwartz, S.Y. Monitoring transient changes within overpressured regions of subduction zones using ambient seismic noise.
Science Advances, 2(1). 10.1126/sciadv.1501289
La sismología puede leer la historia de eventos que nadie presenció: desde ensayos nucleares en Asia Central hasta tsunamis generados por deslizamientos en el Ártico. Estas investigaciones aplican técnicas avanzadas de análisis de ondas para identificar, caracterizar y discriminar fuentes sísmicas complejas a escala global.
Monitoreo y caracterización de ensayos nucleares mediante el análisis de ondas P telesísmicas, contribuyendo a los esfuerzos internacionales de no proliferación nuclear.
El 3 de septiembre de 2017, Corea del Norte detonó su arma nuclear más poderosa hasta la fecha, generando un sismo de mb = 6.3 detectado a escala global. Utilizando modelado de ondas P de banda ancha registradas a miles de kilómetros de distancia, este estudio estimó el rendimiento del ensayo en aproximadamente 230 kilotones —equivalente a unas 15 veces la bomba de Hiroshima— aplicando el modelo sismo-acústico de Mueller-Murphy y asumiendo daño extenso en la zona fuente.
El trabajo demuestra cómo la sismología puede cuantificar el poder de un arma nuclear sin acceso directo al sitio, un pilar fundamental del monitoreo del Tratado de Prohibición Completa de Ensayos Nucleares (CTBT).
10.1029/2018GL079343Corea del Norte realizó seis ensayos nucleares en el sitio de Punggye-ri entre 2006 y 2017, con un crecimiento exponencial en potencia. Este estudio realizó una evaluación integral de toda la serie, combinando modelado de ondas P telesísmicas con intercorrelación de registros regionales P y Pn. Los resultados refinaron las estimaciones de rendimiento para cada ensayo, mostrando una progresión desde dispositivos de sub-kilotón hasta centenares de kilotones.
El análisis provee las restricciones más robustas publicadas hasta la fecha sobre la evolución del programa nuclear norcoreano, tal como queda registrado en el campo sísmico global.
10.1029/2019JB017418Lop Nor es el histórico sitio de pruebas nucleares de China en el desierto del Taklamán. En febrero de 2022, se detectó un sismo en esa región. ¿Se trataba de un ensayo nuclear encubierto o de un terremoto natural? Este estudio aplicó técnicas de detectabilidad, localización precisa y discriminación de fuentes sísmicas para establecer que el evento correspondía a sismicidad tectónica natural, no a una explosión.
El trabajo ilustra el desafío central de la sismología forense nuclear: distinguir entre fuentes sísmicas naturales y artificiales en sitios de alta sensibilidad geopolítica.
10.1785/0320220018Reconstrucción de eventos naturales complejos —deslizamientos, tsunamis, cambios ambientales— a partir del registro sísmico, cuando ninguna otra fuente de información está disponible.
En septiembre de 2023, estaciones sísmicas de todo el planeta comenzaron a registrar una señal extraña y persistente: una oscilación monofrecuente que duró exactamente 9 días. Nadie sabía qué la causaba. Un equipo internacional del que Esteban fue parte rastreó el origen hasta un masivo deslizamiento de roca en el fiordo de Dickson, Groenlandia, que generó un tsunami de hasta 200 metros de altura al interior del fiordo. La ola quedó atrapada y rebotó durante días, transfiriendo energía al suelo y creando la señal sísmica global.
Publicado en Science, el estudio es un ejemplo paradigmático de sismología forense: la reconstrucción completa de un desastre remoto —desde la falla del talud hasta la resonancia oceánica— usando exclusivamente el registro sísmico mundial.
10.1126/science.adm9247El Volcán Irazú ha sido escenario de deslizamientos catastróficos de gran impacto. Este estudio busca responder una pregunta fundamental: ¿existen señales sísmicas y geodésicas que anuncien una falla antes de que ocurra? Combinando nodos sísmicos desplegados directamente sobre el deslizamiento con mediciones GPS de alta precisión, la investigación identificó señales precursoras sutiles —aceleración de la deformación, cambios en el contenido espectral de las señales— en los días y horas previos a dos eventos catastróficos en el Irazú.
Los resultados apuntan hacia la viabilidad de sistemas de alerta temprana para deslizamientos volcánicos, con implicaciones directas para la seguridad de comunidades en zonas de riesgo en Costa Rica y el mundo.
Cuando los gobiernos del mundo decretaron cuarentenas en marzo de 2020, algo inesperado ocurrió en las redes sísmicas globales: el ruido sísmico de alta frecuencia —generado por el tráfico, la industria y la actividad humana— cayó drásticamente. Esteban formó parte del consorcio internacional que documentó este fenómeno en Science, analizando datos de más de 300 estaciones en 117 países. El "silencio sísmico del COVID" fue la mayor reducción del ruido humano en el registro instrumental, equivalente a los niveles típicos de la época navideña pero sostenida por meses.
El estudio cuantificó por primera vez la huella sísmica de la civilización humana, con implicaciones para la detección de señales sísmicas débiles —incluyendo precursores de terremotos— en ambientes urbanos ruidosos.
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