Crédito:Imperial College London
Los geólogos han mejorado los métodos para mapear las rocas del fondo marino, ayudándonos a comprender mejor los terremotos submarinos y los tsunamis que pueden causar.
Su técnica combina el "mapeo acústico" tradicional con un método más nuevo llamado "inversión de forma de onda completa". Descubrieron que su nuevo método mejoraba su vista de las rocas a lo largo de una línea de falla, una ruptura en la corteza terrestre, frente a la costa este de la Isla Norte de Nueva Zelanda.
Los investigadores esperan que su visión más clara de las rocas alrededor de estas fallas, cuyos movimientos pueden desencadenar terremotos y tsunamis subsiguientes, les ayude a comprender mejor por qué suceden tales eventos.
Autora principal Melissa Gray, del Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Tierra del Imperial College de Londres, dijo:"Ahora podemos escanear rocas submarinas para ver sus propiedades con mayor detalle. Esperamos que esto nos ayude a determinar mejor cómo ocurren los terremotos y tsunamis".
"Tesoro"
Justo al lado de la costa de la Isla Norte de Nueva Zelanda, el borde de la placa tectónica del Pacífico pasa por debajo del borde de la placa australiana, un área conocida como la zona de subducción de Hikurangi.
La subducción se refiere a cuando dos placas se mueven una contra la otra, aumentando la presión que eventualmente hace que una placa se "deslice" repentinamente debajo de la otra. Este deslizamiento repentino puede provocar terremotos, que a su vez desencadenan tsunamis si ocurren bajo el agua.
Imágenes de ultrasonido de la zona de subducción, antes (L) y después (medio y R) se utilizó la inversión de forma de onda 2D. Crédito:Imperial College London
Sin embargo, La subducción también puede causar terremotos silenciosos conocidos como eventos de 'deslizamiento lento', que liberan la misma cantidad de energía que un terremoto típico, pero durante un período de tiempo mucho más largo.
Los eventos de deslizamiento lento a menudo pasan desapercibidos y no causan daños, pero los autores de este nuevo informe dicen que estudiarlos podría constituir un "tesoro escondido" de información. Melissa dijo:"Nuestra nueva forma de estudiar los eventos de deslizamiento lento podría revelar un tesoro de pistas sobre cuán grande, ocurren terremotos más devastadores ".
Imágenes de ultrasonido de la zona de subducción, antes (L) y después (medio y R) se utilizó la inversión de forma de onda 2-D. Las fotos del 'después' muestran la zona de forma mucho más fina, Detalle de mayor resolución.
Dilema del terremoto
Las técnicas actuales de mapeo de rocas utilizan ondas sonoras para crear imágenes de cómo se ven las rocas a muchos kilómetros bajo tierra. además de revelar cuán porosos y duros son y cuánto líquido y gas es probable que contengan. Esta información ayuda a los científicos a evaluar cómo podrían comportarse las rocas cuando se acumula el estrés. y cuánto temblor habría en un terremoto.
Ahora Melissa, junto con la Dra. Rebecca Bell de Imperial y la Profesora Joanna Morgan, han conectado la información de la onda de sonido actual en una técnica de imagen llamada inversión de forma de onda completa.
Límite de placa bajo Nueva Zelanda, mostrando la zona de subducción de Hikurangi cerca de la Isla Norte. Crédito:Imperial College London
Este método les ayudó a pintar una imagen de la zona de falla de Hikurangi con un detalle sin precedentes (figura 1). También capturaron las fallas poco profundas que fueron responsables del gran tsunami de Gisborne en 1947 (fig. 3), un ejemplo de un gran tsunami causado por un terremoto de deslizamiento lento relativamente pequeño.
El método se basa en el concepto de 'mapeo acústico', donde las ondas sonoras se envían desde un barco en la superficie del océano hasta el lecho marino y kilómetros hacia la corteza terrestre. La cantidad de tiempo que tardan las olas en rebotar en diferentes capas de roca y regresar al bote, según lo registrado por los micrófonos submarinos que se remolcan detrás del bote, les dice a los científicos la distancia al lecho marino y las capas de roca. así como la probable composición de las rocas.
Los investigadores combinaron datos del mapeo acústico con la técnica de inversión de forma de onda completa. Esto convirtió las ondas sonoras en una resolución más alta, mapas más intrincadamente detallados del lecho marino y la roca debajo.
Para comprobar que sus datos fueran precisos, los autores compararon sus modelos de las propiedades de las rocas mapeadas por inversión con muestras recolectadas de la perforación por el Programa Internacional de Descubrimiento de los Océanos. Descubrieron que los modelos y los datos reales coincidían, indicando que la técnica es precisa y confiable, y puede proporcionar más información que los métodos de perforación actuales.
Ubicaciones de la ciudad de Gisborne en la Isla Norte, los sitios de los terremotos de 1947 que provocaron el tsunami (estrellas rojas), y la zona de subducción de Hikurangi (línea negra). Crédito:Imperial College London
Los investigadores dicen que esta combinación de técnicas podría ayudar a los gobiernos a producir mapas de peligro más precisos para terremotos y tsunamis.
El coautor del estudio, el Dr. Bell, dijo:"Podemos usar esto para estudiar áreas propensas a terremotos y tsunamis en Nueva Zelanda y el resto del mundo".
Próximo, trabajarán para mapear el punto mismo en el que dos bordes de placas tectónicas tocan a profundidades de 10 a 15 kilómetros.
El Dr. Bell agregó:"Aunque nadie ha visto líneas de falla como esta a tal escala antes, todavía no conocemos las propiedades del límite de la placa de Hikurangi en la profundidad donde ocurren los deslizamientos lentos.
"Por último, queremos entender por qué algunos resbalones causan terremotos devastadores, mientras que otros no ".
