Los terremotos más grandes y destructivos del planeta ocurren en lugares donde chocan dos placas tectónicas. En nuestra nueva investigación, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , hemos producido nuevos modelos de dónde y cómo se derriten las rocas en estas zonas de colisión en las profundidades de la Tierra.

Este conocimiento mejorado sobre la distribución de la roca derretida nos ayudará a comprender dónde esperar que ocurran terremotos destructivos.

¿Qué causa los terremotos?

Terremotos gigantes, como el terremoto de magnitud 9,0 en 2011 que causó el desastre nuclear de Fukushima, o el evento de magnitud 9.1 en 2004 que causó el tsunami del Boxing Day, ocurren en las zonas de colisión entre dos placas tectónicas. En estas llamadas zonas de subducción, una placa se desliza debajo de la otra.

La placa de hundimiento actúa como una enorme cinta transportadora, llevando material desde la superficie hasta las profundidades de la Tierra. Los terremotos ocurren donde la placa que se hunde se atasca; La tensión se acumula hasta que finalmente se libera rápidamente. Los fluidos y las rocas fundidas del sistema lubrican las placas, ayudándolos a deslizarse uno al lado del otro y evitando que ocurran grandes terremotos.

¿Cuándo sucede cuando el lodo del océano termina dentro de la Tierra?

Mi colega Michael Förster y yo estábamos interesados ​​en lo que les sucede a los sedimentos cuando son transportados a las profundidades de la Tierra en una zona de subducción. Estos sedimentos comienzan como gruesas capas de lodo en el fondo del océano, pero son transportados a las profundidades de la Tierra como parte de la placa que se hunde.

Michael tomó una muestra de lodo recolectado del fondo del océano y la calentó a las altas temperaturas y presiones que experimentaría en una zona de subducción. Encontró que los sedimentos se derriten y luego reaccionan con las rocas circundantes, formando el mineral flogopita y también fluidos salinos.

Un rompecabezas resuelto

Los modelos geofísicos de las zonas de subducción nos permiten trazar un mapa exacto de dónde se encuentran las rocas y los fluidos fundidos. Estas medidas son como rayos X del interior de la Tierra, ayudándonos a mirar en lugares que de otro modo no podríamos ver.

Estábamos particularmente interesados ​​en modelos de conductividad eléctrica de zonas de subducción. Esto se debe a que los fluidos y la roca fundida que estábamos viendo son más conductores de electricidad que la roca circundante. Los modelos de zonas de subducción han sido durante mucho tiempo enigmáticos, porque muestran que la Tierra es muy conductora en regiones donde la gente no esperaba ver muchos fluidos y roca fundida.

Calculé la conductividad eléctrica de la flogopita, sedimentos y fluidos fundidos que se produjeron en los experimentos y encontraron que coincidían extremadamente bien con los modelos geofísicos. Esto proporciona una buena evidencia de que lo que vemos en los experimentos está sucediendo en la Tierra real, y nos permite calcular dónde se encuentran la roca fundida y los fluidos en las zonas de subducción de todo el mundo.

Entender dónde es probable que ocurran grandes terremotos

No es probable que ocurran terremotos gigantes en las partes de la zona de subducción donde se derriten los sedimentos. Todos los productos de la fusión:la propia roca fundida, los fluidos salinos, e incluso el mineral flogopita:ayudan a que las dos placas se deslicen fácilmente entre sí sin causar grandes terremotos.

Comparamos nuestros modelos con ubicaciones de terremotos en zonas de subducción a lo largo de la costa oeste de los Estados Unidos. Descubrimos que no hubo grandes terremotos donde los sedimentos se derritieran, pero el movimiento de fluidos de los sedimentos derretidos podría explicar algunos pequeños, terremotos no destructivos y señales de temblor muy débiles donde las dos placas se deslizan fácilmente una al lado de la otra.

Los terremotos son un recordatorio tangible de que vivimos en un planeta activo y que, profundo debajo de nuestros pies, enormes fuerzas hacen que las rocas fluyan, se derritan y colisionen. La predicción precisa de terremotos será un objetivo constante de los geocientíficos durante las próximas décadas.

Se requiere un intrincado trabajo de detective para entretejer todos los pequeños hilos de información que tenemos sobre procesos que ocurren tan profundamente en la Tierra que nunca podremos verlos o muestrearlos. Nuestros resultados son un nuevo hilo en este rompecabezas. Esperamos que contribuya a que algún día podamos mantener a las personas a salvo del riesgo de terremotos.

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.