A menudo se les pregunta a los climatólogos, "¿El cambio climático está haciendo que los huracanes sean más fuertes?" pero no pueden dar una respuesta definitiva porque el récord mundial de huracanes solo se remonta a los albores de la era de los satélites. Pero ahora, una intersección de disciplinas:sismología, ciencias atmosféricas, y oceanografía:ofrece una fuente de datos sin explotar:el registro sísmico continuo, que se remonta a principios del siglo XX.

Un equipo internacional de investigadores ha encontrado una nueva forma de identificar el movimiento y la intensidad de los huracanes, tifones y otros ciclones tropicales al rastrear la forma en que sacuden el fondo marino, según lo registrado en sismómetros en islas y cerca de la costa. Después de analizar 13 años de datos del noroeste del Océano Pacífico, han encontrado correlaciones estadísticamente significativas entre los datos sísmicos y las tormentas. Su trabajo fue publicado el 15 de febrero en la revista Cartas de ciencia terrestre y planetaria .

El grupo de expertos fue formado por Lucia Gualtieri, de la Universidad de Princeton, un asociado de investigación postdoctoral en geociencias, y Salvatore Pascale, investigador asociado en ciencias atmosféricas y oceánicas.

La mayoría de la gente asocia la sismología con los terremotos, dijo Gualtieri, pero la gran mayoría del registro sísmico muestra movimientos de baja intensidad de una fuente diferente:los océanos. "Un sismograma es básicamente el movimiento del suelo. Registra terremotos, porque un terremoto hace temblar la tierra. Pero también registra todos los otros pequeños movimientos, "desde el paso de trenes hasta huracanes". Los tifones aparecen muy bien en el registro, " ella dijo.

Porque no hay forma de saber cuándo ocurrirá un terremoto, los sismómetros funcionan constantemente, siempre dispuesto a registrar la dramática llegada de un terremoto. Entre estos eventos que sacudieron la tierra, siguen el ruido de fondo del planeta. Hasta hace unos 20 años, Los geofísicos descartaron este retumbar de baja intensidad como ruido, Dijo Gualtieri.

"¿Qué es el ruido? El ruido es una señal que no entendemos, "dijo Pascale, quien también es científico investigador asociado en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la Administración Nacional y Oceánica y Atmosférica.

Así como los astrónomos han descubierto que la estática entre estaciones de radio nos da información sobre el fondo cósmico, Los sismólogos han descubierto que el "ruido" de bajo nivel registrado por los sismogramas es la firma de las tormentas oceánicas impulsadas por el viento, el efecto acumulativo de las olas rompiendo en las playas de todo el planeta o chocando entre sí en el mar abierto.

Una ola oceánica que actúa sola no es lo suficientemente fuerte como para generar una firma sísmica en las frecuencias que estaba examinando, explicó Gualtieri, porque las olas típicas del océano solo afectan a los pocos pies superiores del mar. "El movimiento de las partículas decae exponencialmente con la profundidad, entonces en el fondo marino no ves nada, ", dijo." El mecanismo principal para generar anomalías sísmicas de un tifón es que dos olas del océano interactúen entre sí ". Cuando dos olas chocan, generan una presión vertical que puede alcanzar el fondo marino y mover un sismómetro cercano.

Cuando una tormenta es lo suficientemente grande, y las tormentas clasificadas como huracanes o tifones lo son, dejará un registro sísmico que durará varios días. Investigadores anteriores han rastreado con éxito grandes tormentas individuales en un sismograma, pero Gualtieri respondió a la pregunta desde el lado opuesto:¿puede un sismograma encontrar una gran tormenta en el área?

Gualtieri y sus colegas encontraron un acuerdo estadísticamente significativo entre la ocurrencia de ciclones tropicales y gran amplitud, señales sísmicas de larga duración con períodos cortos, entre tres y siete segundos, llamados "microsismos secundarios". También pudieron calcular la fuerza de los tifones a partir de estos "microsismos secundarios, "o pequeñas fluctuaciones, que correlacionaron con éxito con la intensidad observada de las tormentas.

En breve, el registro sísmico tenía suficientes datos para identificar cuándo ocurrieron los tifones y qué tan fuertes fueron.

Hasta aquí, los investigadores se han centrado en el océano frente a las costas de Asia debido a sus poderosos tifones y una buena red de estaciones sísmicas. Sus próximos pasos incluyen perfeccionar su método y examinar otras cuencas de tormentas, comenzando por el Caribe y el Pacífico Oriental.

Y luego abordarán el registro sísmico histórico:"Cuando tenemos un método muy definido y hemos aplicado este método a todas estas otras regiones, queremos empezar a retroceder en el tiempo, "dijo Gualtieri.

Si bien la información sobre tormentas globales se remonta solo a los primeros días de la era de los satélites, a finales de la década de 1960 y principios de la de 1970, los primeros sismogramas modernos se crearon en la década de 1880. Desafortunadamente, los registros más antiguos existen solo en papel, y se han digitalizado pocos registros históricos.

"Si todos estos datos pueden estar disponibles, podríamos tener registros que se remontan a más de un siglo, y luego podríamos intentar ver cualquier tendencia o cambio en la intensidad de los ciclones tropicales durante un siglo o más, ", dijo Pascale." Es muy difícil establecer tendencias en la intensidad de los ciclones tropicales, para ver el impacto del calentamiento global. Los modelos y las teorías sugieren que deberían volverse más intensos, pero es importante encontrar evidencia observacional ".

"Esta nueva técnica, si se puede demostrar que es válido en todas las cuencas propensas a ciclones tropicales, alarga efectivamente la era de los satélites, "dijo Morgan O'Neill, un T.C. Chamberlin Postdoctoral Fellow en geociencias en la Universidad de Chicago que no participó en esta investigación. "Extiende el período de tiempo durante el cual tenemos cobertura global de la ocurrencia e intensidad de ciclones tropicales, " ella dijo.

La capacidad de los investigadores para correlacionar los datos sísmicos con la intensidad de la tormenta es vital, dijo Allison Wing, un profesor asistente de la tierra, ciencias oceánicas y atmosféricas en la Universidad Estatal de Florida, que no participó en esta investigación. "Cuando se trata de comprender los ciclones tropicales, lo que controla su variabilidad y su respuesta al clima y al cambio climático, tener más datos es mejor, en particular, datos que pueden informarnos sobre la intensidad, que parece hacer su método. ... Nos ayuda a limitar el rango de variabilidad que puede tener la intensidad de un huracán ".

Esta conexión entre tormentas y sismicidad comenzó cuando Gualtieri decidió jugar con datos de huracanes en su tiempo libre. ella dijo. Pero cuando superpuso los datos del huracán sobre los datos sísmicos, ella sabía que estaba en algo. "Yo dije, 'Guau, hay algo más que jugar. Comuníquese con alguien que pueda ayudar ".

Su equipo de investigación finalmente creció para incluir un segundo sismólogo, dos científicos atmosféricos y un estadístico. "La parte más desafiante fue establecer comunicaciones con científicos de diferentes orígenes, "dijo Pascale." A menudo, en diferentes campos de la ciencia, hablamos diferentes dialectos, diferentes dialectos científicos ".

Una vez que desarrollaron un "dialecto compartido, " él dijo, comenzaron a hacer descubrimientos emocionantes.

"Así es como evoluciona la ciencia, ", dijo Pascale." Históricamente, siempre ha sido así. Las disciplinas primero evolucionan dentro de su propio reino, entonces nace un nuevo campo ".