Un nuevo enfoque para analizar datos sísmicos revela zonas verticales profundas de baja velocidad sísmica en el sistema de plomería subyacente al volcán Cleveland de Alaska. uno de los más activos de los más de 70 volcanes de las Aleutianas. Los hallazgos se publican en Informes científicos por Helen Janiszewski, recientemente de Carnegie, ahora en la Universidad de Hawai'i en Mānoa, y Lara Wagner y Diana Roman de Carnegie.

Los volcanes de arco como Cleveland se forman sobre los límites de las placas donde una placa tectónica se desliza debajo de otra. Están vinculados al manto de la Tierra por complejas estructuras subterráneas que atraviesan todo el espesor de la corteza del planeta. Estas estructuras son más complejas que las grandes cámaras de roca fundida que se asemejan a la ilustración de un libro de texto de un volcán. Bastante, comprenden una matriz entrelazada de roca sólida y una mezcla "blanda" de roca parcialmente fundida y cristales sólidos.

Resolver esta arquitectura subterránea es crucial para la planificación de emergencias y salvar vidas humanas. Pero estas regiones han sido difíciles de imaginar.

Dado que es imposible para los humanos observar directamente las profundidades del interior de nuestro planeta, los científicos necesitan instrumentos que les ayuden a visualizar lo que está sucediendo allí. Tradicionalmente, Se implementan una variedad de enfoques geofísicos y geoquímicos para determinar las estructuras que existen debajo de un volcán.

Por ejemplo, las ondas sísmicas causadas por los terremotos se pueden utilizar como un ultrasonido para mapear el interior de la Tierra. Pero para que esto funcione, las ondas deben llegar a las estructuras subterráneas que los científicos quieren estudiar. Aunque Cleveland tiene frecuentes emisiones de gases, explosiones, y depósitos de ceniza en su superficie, hay muy poca evidencia de actividad sísmica en las profundidades del volcán. Esto hace que la imagen de la arquitectura de la corteza inferior y media debajo de Cleveland sea muy desafiante.

Hasta ahora, el número de instrumentos necesarios para utilizar ondas sísmicas procedentes de terremotos más distantes para obtener imágenes era prohibitivo.

En este trabajo, Janiszewski demostró una técnica novedosa que utiliza ondas sísmicas provenientes de terremotos distantes, pero aísla solo la parte de ellos que se ve afectada al moverse a través del límite entre el manto y la corteza terrestre. Esto permitió a Janiszewski construir modelos que distinguen mejor las regiones parcialmente fundidas de la roca sólida circundante en estas profundidades difíciles de alcanzar debajo del volcán Cleveland sin requerir un número mucho más extenso de estaciones sísmicas en la superficie.

"Revelamos la estructura subterránea profunda del volcán con un detalle nunca antes visto, utilizando menos instrumentos en un orden de magnitud que los típicos para imágenes sísmicas detalladas en volcanes, "Dijo Janiszewski.

A diferencia de los experimentos típicos de imágenes sísmicas que despliegan docenas de sismómetros, este estudio utilizó solo ocho. Seis de estas estaciones se desplegaron como parte del experimento de las Islas de las Cuatro Montañas, financiado por la NSF, entre agosto de 2015 y julio de 2016. Dos eran estaciones permanentes del Observatorio del Volcán de Alaska.

"La técnica permitirá obtener imágenes de estructuras debajo de volcanes donde solo hay unas pocas estaciones, o donde la falta de terremotos profundos en las cercanías dificulta otros métodos, "Añadió Janiszewski.