Los terremotos sacuden y sacuden el mundo todos los días. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha estimado el número de terremotos en aproximadamente medio millón al año, con unos 100, 000 que se pueden sentir, y alrededor de 100 que causan daños. Algunos de estos poderosos temblores han devastado naciones, acortando miles de vidas y costando miles de millones de dólares para la recuperación económica.

¿Cuándo ocurrirá el próximo gran terremoto? Para responder a esa pregunta, los equipos de científicos monitorean áreas como la falla de San Andrés en California y la falla de Anatolia del Norte de Turquía. Pero estas áreas sísmicamente activas en tierra, en los límites de las placas tectónicas, no son los únicos lugares de intenso estudio. Jessica Warren, profesor asociado de ciencias geológicas en la Universidad de Delaware, está explorando el medio del océano donde ocurren habitualmente terremotos de magnitud 6 en la escala de Richter, y lo que está encontrando puede ayudar a los científicos a predecir terremotos en tierra.

UDaily se conectó con Warren para obtener más información sobre su estudio más reciente, que publicó en Naturaleza Geociencia el 5 de agosto 2021.

¿Cómo empezaste con esta investigación?

Warren:Este trabajo surgió de un estudio anterior con rocas del lecho marino e involucró a mis colegas Arjun Kohli, que ahora es un científico investigador en la Universidad de Stanford, Monica Wolfson-Schwehr, quien ahora es profesor asistente de investigación en el Centro de Cartografía Costera y Oceánica, y Cécile Prigent, un ex postdoctorado en mi grupo que ahora es profesor en la Universidad de París. Este interesante grupo de personas tenía diferentes áreas de especialización para aportar al proyecto. La National Science Foundation brindó apoyo financiero.

¿Qué tipo de rocas estudiaste y cómo las conseguiste?

Warren:Las rocas provienen de grandes estructuras de fallas bajo el agua que están a la par con la falla de San Andrés. Es costoso conseguirlos porque están muy lejos en el mar y se necesitan equipos especializados. A finales de 2019, Estábamos en un barco de investigación en el Océano Pacífico por encima de una de estas fallas en el East Pacific Rise, tirando baldes a lo largo del lecho marino para recolectar muestras. La mayoría de las muestras, sin embargo, había estado sentado en varias colecciones, algunas fueron recolectadas hace más de 40 años en el lecho marino.

¿Podrías describir un poco las rocas?

Warren:Las dorsales oceánicas submarinas son áreas de actividad volcánica donde el magma de las profundidades de la corteza terrestre entra en erupción y luego se enfría y solidifica. Las fallas que miramos atraviesan estas dorsales oceánicas, creando escalones en el sistema de crestas. La capa superior de roca en estas crestas es basalto, un negro, roca de grano fino rica en magnesio y hierro, que está subyacente por un gabro de grano más grueso, y debajo está la peridotita, que a menudo es de color verde oscuro debido a la cantidad de olivino mineral, otro nombre para la piedra preciosa peridoto, que contiene.

A medida que profundizas las rocas en la corteza fluyen realmente, como fluyen los glaciares. Esto ocurre a 4 millas de profundidad en el fondo del Océano Pacífico, y 10 millas de profundidad en el fondo marino del Océano Atlántico, que es mas frio. Las rocas que ves en la falla en ese punto son milonitas; son de color gris oscuro, extendido, rocas deformadas, algunos las llaman Silly Putty. Pueden fluir mucho más rápido que las rocas normales porque son de grano súper fino (los átomos de la roca se mueven más rápido cuando los granos son más pequeños). ¡Son rocas absolutamente hermosas!

¿Qué te dicen las rocas sobre los terremotos?

Warren:El gran descubrimiento que hemos hecho es que estas fallas, o grietas, tienen una gran cantidad de agua de mar que desciende a mucha profundidad, más de 10 millas por debajo del lecho marino, que es muy profundo. Cuando el agua entra en la roca, reacciona con él. Esta infiltración de agua de mar es una fuerza debilitadora, por lo que la roca puede fluir casi tan rápido como puede deslizarse.

Los terremotos son eventos de deslizamiento que ocurren cuando las rocas se deslizan unas sobre otras. Descubrimos que la infiltración de agua de mar provoca la cristalización de pequeños granos de minerales y estos permiten que la roca se deslice en lugar de tener un evento de deslizamiento.

¿Podría aprovechar este hallazgo para evitar que ocurra un terremoto en tierra?

Warren:No hay forma de evitar que ocurran grandes terremotos. Pero mejoraría nuestra capacidad para predecir, mediante la comprensión de las propiedades, lo que nos da un deslizamiento de la roca frente a un deslizamiento brusco. También hay un segmento rastrero de la falla de San Andrés. No podemos cometer el resto de la culpa de esa manera. Pero podríamos predecir mejor cómo y cuándo fallarán estos diversos sistemas de fallas.

¿Qué pasará con la información que ha desarrollado? y que pasa ahora?

Warren:Tienes que conocer las propiedades de las rocas para comprender lo que sucede en las zonas de falla y los terremotos. Hemos realizado un trabajo de modelado que es más una forma de probar y extrapolar cómo las rocas se deforman unas contra otras. Hemos realizado muchos cálculos sencillos que validan la resistencia de las rocas. Ahora necesitamos observaciones más directas de las fallas en el propio fondo marino. El sumergible Alvin sería uno de los vehículos ideales para hacer esto. That would contribute to our understanding of the seismicity of certain patches versus other patches that sort of stop it.

What led you into this work?

Warren:I fell in love with geology through field work in college, and then I fell in love with going to sea to do field work in graduate school. I also love looking at samples in the lab, seeing the textures and uncovering the history of the rock and what it's telling us about the Earth.