La estación sismológica Patache está ubicada a una altitud de 830 metros a menos de dos kilómetros de la costa. Crédito:C. Sens-Schönfelder, GFZ
Mirar dentro de la Tierra requiere una señal que pueda penetrar las rocas, minerales y otros materiales opacos. Las ondas sísmicas representan tal señal. Al registrarlos con un sismómetro, los investigadores pueden sacar conclusiones de los datos registrados sobre el estado del subsuelo a través del cual han pasado las olas. El conocimiento de las fluctuaciones de tensión o deformación del subsuelo es tan importante para la seguridad en la construcción y la minería. por ejemplo, como lo es para monitorear procesos geológicos en volcanes y zonas de fallas. Ahora, Christoph Sens-Schönfelder del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ en Potsdam y Tom Eulenfeld de la Universidad de Jena han podido demostrar que las ondas sísmicas excitadas por el oleaje, junto con el efecto de las mareas terrestres en el subsuelo, se puede utilizar para comprender mejor las propiedades de la Tierra.
Las ondas sísmicas no solo proporcionan información sobre la estructura del material de la Tierra, sino también sobre las fuerzas que actúan sobre él. Por ejemplo, las deformaciones del subsuelo cambian la velocidad a la que viaja una onda. Para sacar conclusiones sobre las fuerzas subterráneas a partir de la velocidad, sin embargo, Se requieren datos sobre cómo reacciona el material a las deformaciones en condiciones conocidas. Hasta ahora, tales datos solo han estado disponibles a partir de experimentos de laboratorio, no del campo.
Christoph Sens-Schönfelder y Tom Eulenfeld han logrado por primera vez utilizar un solo sismómetro para medir la sensibilidad de las ondas sísmicas a la deformación del material terrestre a través del cual se propagan. Para lograr eso, los investigadores evaluaron la velocidad del ruido sísmico generado por el oleaje. Informan sobre esto en la revista Cartas de revisión física .
Midiendo deformaciones en el interior de la Tierra desde la superficie
"Usamos dos señales diferentes que el medio ambiente nos proporciona de forma natural, "explica Christoph Sens-Schönfelder." Debido al efecto de marea de la luna y el sol, el universo realiza un experimento de deformación permanente con la Tierra. Tiran con gran regularidad en nuestro planeta. Para observar este tirón, utilizamos el ruido sísmico en el subsuelo que genera el oleaje ".
Geófono instalado temporalmente (amarillo) con registrador de datos (negro). Crédito:C. Sens-Schönfelder, GFZ
La relación investigada por Christoph Sens-Schönfelder y Tom Eulenfeld permite en principio una medición de las deformaciones en el interior de la Tierra mediante registros de sismógrafos en la superficie de la Tierra sin tener que perforar el suelo.
Los datos que investigaron los dos investigadores fueron registrados por el Observatorio Integrado de Límites de Placas en el Desierto de Atacama en el norte de Chile. Se necesitaba un software mejorado para detectar incluso los cambios más leves en la velocidad de las olas y combinar estos cambios con la deformación del subsuelo por las mareas. Dado que esta deformación de las mareas se conoce con gran precisión, es posible caracterizar el subsuelo de manera más completa que antes.
Christoph Sens-Schönfelder durante la instalación de una estación sísmica temporal. Crédito:C. Sens-Schönfelder, GFZ