Debajo de las tranquilas olas de un lago hay un estruendo, imperceptible para todos menos para los sismómetros, que ondula en la tierra como las olas ondulan a lo largo de la orilla.

En un estudio publicado hoy en el Revista de investigación geofísica Tierra sólida , Los científicos de la Universidad de Utah informan que estas pequeñas señales sísmicas pueden ayudar a la ciencia. Como un registro del movimiento de las olas en un lago, pueden revelar cuándo un lago se congela y cuándo se descongela. Y como pequeño fuente constante de energía sísmica en la tierra circundante, Los microsismos lacustres pueden arrojar luz sobre la geología que rodea a un lago.

"Es una especie de fenómeno nuevo, "dice Keith Koper, director de las Estaciones Sismográficas de la Universidad de Utah y coautor del estudio. "Realmente no sabemos cómo se crea".

Descubriendo lagos temblorosos

Los sismólogos saben desde hace mucho tiempo que las olas del océano impulsadas por el viento generan pequeñas ondas sísmicas, llamados microsismos. Estos microsismos se generan cuando las olas se arrastran por el fondo del océano o interactúan entre sí. Forman parte del ruido sísmico de fondo en las zonas costeras.

"Recientemente descubrimos que las olas en los lagos también generan estos microsismos, "Koper dice. Los microsismos de lagos se habían registrado anteriormente cerca de los Grandes Lagos, El Gran Lago de los Esclavos de Canadá y el Gran Lago Salado de Utah. En el papel, Koper y sus colegas presentan observaciones adicionales del lago Yellowstone y tres lagos en China, explorando las características de los microsismos de los respectivos lagos.

Koper dice que los temblores son muy pequeños. "No podrías sentirlos, eso es seguro, ", dice. Pero al promediar las señales sísmicas durante un período prolongado, seis meses, por ejemplo, surge una señal constante.

Escaneando la Tierra

La señal se puede utilizar para producir lo que Koper llama una "tomografía computarizada de la Tierra, "o tomografía sísmica. Las ondas sísmicas viajan a través de diferentes materiales geológicos a diferentes velocidades, por lo que observar cómo cambian las ondas a medida que emanan de una fuente puede revelar la geología del subsuelo. Los investigadores pueden crear estas fuentes sísmicas con métodos como un martillo en una placa de metal, una explosión, o un camión especialmente equipado con una placa vibratoria. Lagos, Koper dice:proporcionar un natural, fuente regular. "Se necesitaría bastante esfuerzo y trabajo para generar este nivel de energía".

El área que podría explorarse utilizando microsismos lacustres se limita a la región cercana a un lago, pero Koper escribe que los microsismos lacustres que emanan del Gran Lago Salado podrían llegar lo suficientemente lejos como para visualizar cómo se moverían las ondas sísmicas debajo de Salt Lake City, que se encuentra en la falla Wasatch, en un gran terremoto. Igualmente, Los microsismos del lago Tahoe podrían extenderse a Reno, Nevada, y el lago Michigan podría proporcionar microsismos para obtener imágenes de la geología debajo del área de Chicago.

Seguimiento del hielo en lagos

Los microsismos pueden realizar otra función, dice Aini Mokhdhari, una especialización superior en geología. Debido a que los temblores son causados ​​por olas impulsadas por el viento, los microsismos cesan cuando un lago se congela en invierno. Se reanudan de nuevo cuando se descongela en la primavera. Por lo tanto, en lugar de depender de observaciones satelitales o de testigos presenciales, la congelación y el deshielo de los lagos podrían controlarse mediante un sismómetro autónomo.

Mokhdhari examinó los datos microsísmicos del lago Yellowstone, un lago bien observado por el que se conocen las fechas de congelación y descongelación. "Comparamos los datos que obtuvimos del sismógrafo para ver si son iguales, ", dice." Hasta ahora lo es ". Es posible que las observaciones sismológicas no sean necesarias en el lago Yellowstone, pero podría ser útil para monitorear lagos más remotos en busca de cambios a largo plazo en la duración de la capa de hielo. Mokhdhari presentará los resultados de su trabajo sobre microsísmos lacustres en la Reunión de Otoño de la Unión Geofísica Estadounidense, que se celebrará del 11 al 15 de diciembre en Nueva Orleans.

Escuchando el lago Yellowstone

El próximo verano, Mokhdhari y Koper se unirán a sus colegas en un estudio sísmico adicional del lago Yellowstone. Colocarán una serie de pequeños sismómetros llamados geófonos alrededor del perímetro del lago, y también coloque una serie de sismómetros especiales a prueba de agua en el fondo del lago. Adicionalmente, usarán una boya en el lago para medir las condiciones del viento y las olas. Sus colegas buscan comprender los respiraderos hidrotermales en el lago Yellowstone, pero Mokhdhari y Koper están mucho más interesados ​​en capturar microsísmos desde todos los ángulos.

"Si podemos grabar al mismo tiempo en tierra y bajo el agua, "Koper dice, "podemos tener una mejor idea de cómo se generan estas cosas".