Gracias a un nuevo sistema de alerta, los residentes de Tokio probablemente tuvieron alrededor de 80 segundos de advertencia antes de que un terremoto devastador retumbase por toda la ciudad después de golpear la tierra a 373 kilómetros de distancia, frente a la costa noreste de Japón. Sin embargo las alertas de tsunamis tardan más tiempo en generarse, dando sólo pocos minutos de advertencia antes de que las primeras olas golpeen la costa—un reflejo de las diferentes tecnologías necesarias para detectar terremotos y calcular sus impactos, según señalan los investigadores.

Japón posee el sistema de alerta inicial de terremotos más avanzado del mundo, con más de 1.000 sismógrafos dispersos por todo el país. En conjunto, detectan temblores y permiten efectuar advertencias breves no sólo a los sectores vulnerables, como los ferrocarriles y los servicios públicos—para que puedan frenar los trenes de alta velocidad y apagar las líneas de gas—sino también al público a través de la televisión, Internet y los mensajes de texto. "Este terremoto ha golpeado probablemente al que yo considero el país mejor preparado en el mundo en cuanto a preparación frente a terremotos", asegura Stephane Rondenay, geofísico en el MIT.

Los sismógrafos detectan la primera evidencia de un terremoto—las ondas P, que tienen longitudes de onda corta y por lo general provocan pocos daños—y calculan la ubicación del epicentro. Las ondas de mayor longitud y mucho más perjudiciales, las ondas S, vienen a continuación, por lo general en cuestión de segundos.

El terremoto ocurrió a las 5:46 GMT. Los sensores probablemente tardaron unos diez segundos en detectar las suficientes señales como para concluir que el terremoto era grave y emitir las alertas. Dado que las ondas secundarias más perjudiciales viajan a 4 kilómetros por segundo, les habría llevado cerca de 90 segundos recorrer los 373 kilómetros hasta Tokio, señala Rondenay.

Aunque los sistemas sólo pueden proporcionar advertencias que van desde algunos segundos a un minuto o dos antes de que se produzcan los temblores graves, esto puede ser tiempo suficiente para que la gente se ponga a cubierto, deje de realizar cirugías en un hospital, salga de un ascensor, o conduzca hacia el lateral de la carretera. Países como Taiwán y México están implementando sistemas similares, y California ha estado investigando un sistema de alerta. Un esfuerzo de investigación de la Universidad de Stanford, denominado Quake-Catcher Network, tiene como objetivo utilizar los datos de los acelerómetros en los ordenadores portátiles para detectar temblores.

Los avisos de tsunamis tardan más en generarse.  El gobierno japonés emitió un alerta local de tsunami tres minutos después de producirse el terremoto, y el Centro de Alerta de Tsunamis del Pacífico, a cargo de la NOAA, emitió su alerta regional nueve minutos después de producirse el terremoto, a las 5:55 GMT. Estos tiempos de respuesta fueron un reflejo de unas necesidades de cómputo más pesadas. La NOAA debe determinar si el terremoto ocurrió en una cuenca oceánica, la deformación probable del fondo del océano, y qué tipo de movimiento fue creado por el terremoto, señala Rondenay. Demasiadas falsas alarmas debilitarían la fe en el sistema, y ​​las advertencias emitidas demasiado rápido no poseen buenos datos sobre los tiempos de llegada en varias regiones, añadió. "Existen muchos parámetros que hay que tener en cuenta", señala.

Afortunadamente, aunque los tsunamis son rápidos, no son tan veloces como los mismos terremotos.  Los tsunamis viajan tan rápido como los aviones en aguas profundas, donde se reparten en una columna de agua mucho más profunda y provocan ondas más pequeñas y muy graduales en la superficie. Reducen su velocidad y producen mayores olas en aguas poco profundas. Los residentes de las zonas más afectadas probablemente sólo tuvieron 15 minutos de advertencia, a pesar de que Tokio tuvo al menos 40 minutos.

Japón también podría haberse beneficiado de las mejoras estructurales realizadas desde el devastador terremoto de Kobe en 1995. "Mi sensación es que los edificios aguantaron muy bien. Cada vez más y más edificios se están construyendo con dispositivos de disipación", que absorben los temblores, señaló Eduardo Kausel, profesor de ingeniería en el MIT, especializado en ingeniería sísmica. "Los japoneses aprendieron una dura lección en Kobe y les avergonzó el nivel de los daños, por lo que han tratado de corregir la mayoría de los defectos conocidos en los años intermedios.  Sin embargo, hagas lo que hagas, habrá daños. La ingeniería sísmica posee un grado de incertidumbre".