T? Ranganui Knoll es una montaña submarina (monte submarino) frente a la costa de Nueva Zelanda que fue el sitio de una expedición de perforación del Programa Internacional de Descubrimiento del Océano. La montaña submarina chocará un día con la zona de subducción de Hikurangi, conduciendo a condiciones que generan y amortiguan los terremotos. Crédito:Andrew Gase / Instituto Nacional de Investigación del Agua y la Atmósfera
Las zonas de subducción, lugares donde una placa tectónica se sumerge debajo de otra, son los lugares donde ocurren los terremotos más grandes y más dañinos del mundo. Un nuevo estudio ha descubierto que cuando las montañas submarinas, también conocidas como montes submarinos, se introducen en zonas de subducción, no solo preparan el escenario para estos poderosos terremotos, pero también crean condiciones que terminan empañándolos.
Los hallazgos significan que los científicos deben monitorear más cuidadosamente áreas particulares alrededor de un monte submarino en subducción, dijeron los investigadores. La práctica podría ayudar a los científicos a comprender y predecir mejor dónde es más probable que ocurran futuros terremotos.
"La Tierra por delante del monte submarino en subducción se vuelve frágil, favoreciendo fuertes terremotos mientras el material detrás de él permanece suave y débil, permitiendo que el estrés se libere más suavemente, "dijo el coautor Demian Saffer, director del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (UTIG), una unidad de investigación de la Escuela de Geociencias de la Universidad de Texas en Austin Jackson.
El estudio fue publicado el 2 de marzo en Naturaleza Geociencia y fue dirigido por Tian Sun, quien actualmente es un científico investigador en el Servicio Geológico de Canadá. Otros coautores incluyen a Susan Ellis, científico del instituto de investigación de Nueva Zelanda GNS Science. Saffer supervisó el proyecto y fue asesor postdoctoral de Sun en Penn State cuando comenzaron el estudio.
Los investigadores utilizaron un modelo informático para simular lo que sucede cuando los montes submarinos entran en fosas oceánicas creadas por zonas de subducción. Según el modelo, cuando un monte submarino se hunde en una trinchera, el suelo delante de él se vuelve quebradizo, ya que su lento avance exprime el agua y compacta la Tierra. Pero a su paso el monte submarino deja un rastro de sedimento húmedo más suave. Lo difícil, la roca quebradiza puede ser una fuente de terremotos poderosos, a medida que las fuerzas generadas por la placa de subducción se acumulan en él, pero el debilitado, material húmedo detrás del monte submarino crea un opuesto, efecto amortiguador sobre estos temblores y temblores.
Los investigadores integraron datos de muestras de subducción de rocas y sedimentos alrededor de los montes submarinos, como estos núcleos que fueron perforados en alta mar en Japón en 2000. Los núcleos contienen una mezcla de roca, sedimentos y agua y brindan a los investigadores una idea de lo que sucede cuando un monte submarino se muele entre placas tectónicas. Crédito:Demian Saffer
Aunque los montes submarinos se encuentran por todo el fondo del océano, las extraordinarias profundidades a las que se produce la subducción significan que estudiar o obtener imágenes de un monte submarino en subducción es extremadamente difícil. Por eso hasta ahora Los científicos no estaban seguros de si los montes submarinos podrían afectar el estilo y la magnitud de los terremotos de la zona de subducción.
La investigación actual abordó el problema creando una simulación por computadora realista de un monte submarino en subducción y midiendo los efectos sobre la roca y los sedimentos circundantes. incluidas las complejas interacciones entre las tensiones en la Tierra y la presión del fluido en el material circundante. Obtener datos realistas para el modelo implicó la realización de experimentos con muestras de rocas recolectadas de zonas de subducción mediante perforaciones oceánicas científicas en alta mar en Japón.
Los científicos dijeron que los resultados del modelo los tomaron completamente por sorpresa. Habían esperado que la presión del agua y el estrés rompieran el material en la cabecera del monte submarino y, por lo tanto, debilitaran las rocas. no fortalecerlos.
"El monte submarino crea un circuito de retroalimentación en la forma en que los fluidos se exprimen y la respuesta mecánica de la roca a los cambios de presión del fluido, "dijo Ellis, quienes co-desarrollaron el código numérico en el corazón del estudio.
Los científicos están satisfechos de que su modelo es robusto porque el comportamiento de los terremotos que predice coincide consistentemente con el comportamiento de los terremotos reales.
La perforación científica del océano desde embarcaciones de investigación como la Resolución JOIDES proporciona una fuente clave de datos sobre lo que sucede cuando una montaña submarina choca con una zona de subducción. Crédito:Joshua Mountjoy
Si bien la roca debilitada que queda como consecuencia de los montes submarinos puede amortiguar grandes terremotos, los investigadores creen que podría ser un factor importante en un tipo de terremoto conocido como evento de deslizamiento lento. Estos terremotos en cámara lenta son únicos porque pueden tardar días, semanas e incluso meses para desarrollarse.
Laura Wallace, un científico investigador en UTIG y GNS Science, ¿Quién fue el primero en documentar los eventos de deslizamiento lento en Nueva Zelanda? dijo que la investigación era una demostración de cómo las estructuras geológicas en la corteza terrestre, como los montes submarinos, podría influir en todo un espectro de actividad sísmica.
"Las predicciones del modelo concuerdan muy bien con lo que estamos viendo en Nueva Zelanda en términos de dónde están ocurriendo pequeños terremotos y temblores en relación con el monte submarino, "dijo Wallace, que no formaba parte del estudio actual.
Sun cree que sus investigaciones han ayudado a abordar una brecha de conocimiento sobre los montes submarinos, pero esa investigación se beneficiará de más mediciones.
"Todavía necesitamos imágenes geofísicas de alta resolución y monitoreo de terremotos en alta mar para comprender mejor los patrones de actividad sísmica, "dijo Sun.
