Podría conocerse la causa del extraño enjambre sísmico que recorrió el planeta el año pasado

El 10 de mayo de 2018, las bestias geológicas de la diminuta isla de Mayotte empezaron a agitarse. Miles de terremotos sacudieron la isla francesa, que se encuentra entre África y Madagascar. La mayoría eran seísmos eran pequeños, pero el 15 de mayo se produjo también uno de magnitud 5,8, el más intenso documentado en la historia de la región.

En pleno enjambre sísmico, un extraño temblor de baja frecuencia recorrió el mundo, activó sensores a casi 17.700 kilómetros y dejó a los científicos desconcertados.

Es posible que los investigadores hayan encontrado al fin la fuente de esta actividad inesperada: el nacimiento de un volcán submarino a unos 50 kilómetros de la orilla oriental de Mayotte. Este bebé volcánico, que se encuentra a casi 3.200 metros bajo el agua, mide casi 1,6 kilómetros de alto y hasta 4,8 kilómetros de ancho.

Estas observaciones se produjeron gracias a la misión múltiple puesta en marcha por científicos franceses para comprender mejor el origen del enjambre sísmico. La investigación, coordinada por el Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia (CNRS, por sus siglas en francés), incluye reconocimientos del barco Marion Dufresne llevados a cabo por Nathalie Feuillet, del Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), y Stephan Jorry, del instituto de investigación francés IFREMER. La operación más reciente también recuperó seis sismógrafos submarinos que llevaban midiendo terremotos desde febrero.

Los datos aún son preliminares y, actualmente, los científicos están intentando analizar sus hallazgos y publicar la investigación en una revista revisada por pares. Mientras tanto el equipo ha emitido un comunicado de prensa conjunto en el que anuncia el nuevo volcán y su probable vínculo con el insólito enjambre de terremotos.

«A la luz de este descubrimiento, el gobierno se ha movilizado para continuar y profundizar nuestra comprensión de este fenómeno excepcional y tomar las medidas necesarias para categorizar y evitar cualquier riesgo que represente», afirma la agencia en el comunicado.

Stephen Hicks, sismólogo del Imperial College que había analizado antes los extraños fenómenos sísmicos de Mayotte, añade que el comunicado aporta una clarificación muy necesaria para los habitantes de la isla, que han estado muy confundidos tras meses de temblores inexplicables.

El misterio geológico

Mayotte forma parte del archipiélago de las Comoras, una serie de islas volcánicas al noroeste de Madagascar. Aunque el vulcanismo no es inaudito en la región, Mayotte había permanecido muda durante mucho tiempo: su última erupción se produjo hace más de 4.000 años. Pero a partir de mayo del año pasado, la actividad geológica de Mayotte se disparó. Desde el comienzo del enjambre, más de 1.800 terremotos de magnitudes superiores a 3,5 han sacudido la diminuta isla. La tierra misma también parece estar moviéndose: se desvía 1,5 centímetros al este y se hunde 1 centímetro cada mes desde mediados de julio.

En noviembre, los curiosos seísmos de baja frecuencia empezaron a extenderse por todo el mundo, con duraciones de más de 20 minutos. Aunque tienen una frecuencia demasiado baja como para que los humanos los sientan, una persona se dio cuenta de las curiosas ondas: un entusiasta de los terremotos con el nombre de @matarikipax en Twitter observó los insólitos zigzags de los sismógrafos en tiempo real del Servicio Geológico estadounidense y los subió a Twitter, lo que despertó interés por el misterio entre una cohorte internacional de científicos.

«Fue sin duda un fenómeno preocupante y fascinante al mismo tiempo», afirma el sismólogo marino Wayne Crawford del IPGP, que participó en la reciente expedición. «Fue algo que jamás había visto».

Entonces, la conclusión de los expertos fue que los seísmos y la extraña señal sísmica probablemente estaba vinculada al movimiento de la roca fundida. Quizá el enjambre sísmico fuera la consecuencia del magma que presionaba bajo la superficie y el temblor de baja frecuencia fuera provocado por las ondas que resonaban en una cámara magmática que estaba colapsando.

Este vínculo con la actividad volcánica fue respaldado por un estudio preimpreso subido al servidor de EarthArxiv en febrero de 2019. La investigación culpaba del enjambre a una enorme cámara magmática que estaba empezando a drenarse, lo que podría representar el mayor fenómeno volcánico submarino en alta mar documentado hasta la fecha.

Pero con una supervisión limitada de estos terremotos cerca de los epicentros en alta mar y sin pruebas directas de una erupción, no pudo afirmarse nada más definitivo.

Una Tierra embarazada

Más adelante, el 16 de mayo, la colaboración francesa publicó un comunicado de prensa y Robin Lacassin, del Institut de Physique du Globe de Paris, una de las organizaciones que participó en la investigación, subió un par de imágenes a Twitter. Una de ellas muestra el volcán recién nacido mediante imágenes acústicas, que actúan en cierto modo como los delfines, empleando sónar para sentir lo que los rodea.

«Es casi como una ecografía del embarazo... solo que con barras de error más grandes», dijo la geofísica Lucile Bruhat, que no formó parte del equipo de investigación, acerca de la imagen de Twitter.

En la imagen, un penacho retorcido se eleva a lo largo de 1,9 kilómetros por la columna de agua desde la parte superior de una estructura cónica. Aún se desconoce la composición exacta del penacho, pero según escribe por email Helen Robinson, candidata a doctora en vulcanología aplicada en la Universidad de Glasgow, las ondas acústicas podrían rebotar en fragmentos vidriosos similares a la ceniza que se alza de los volcanes cuando entran en erupción. Pero Crawford añade que incluso las diferencias de temperatura y densidad del agua aparecerían en las imágenes, de forma que el penacho podría ser solo un flujo caliente rico en minerales, como las aguas turbias de las fuentes hidrotermales.

Aunque no cabe duda de que el volcán es reciente, no se conoce su edad exacta. Crawford explica que no se encontraba en los mapas de la región elaborados en 2015 y el equipo cree que no existía antes del comienzo de la actividad sísmica el pasado mayo. Su fecha de nacimiento podría ser muy reciente: el verano de 2018, cuando los sensores GPS rastrearon el hundimiento y desplazamiento de la isla al este mientras, supuesatamente, el magma se escurría de la cámara.

«Lo que sabemos a ciencia cierta es que esa cosa no existía en 2015, y ahora está aquí», afirma.

La otra imagen revela una serie de estructuras irregulares en el lecho marino que parecen formar una trayectoria hasta el nuevo centro volcánico desde el que tiemblan los terremotos más recientes, a entre 4,8 y 14 kilómetros de la costa de la isla Petite-Terre, en Mayotte. Incluso en la zona donde se está formando el nuevo volcán, las abundantes crestas y protuberancias revelan erupciones pasadas que podrían haberse producido hace muchos años, según explica Crawford.

«Quizá el centro volcánico se haya alejado de la isla», especula Hicks, aunque señala que se necesitan más datos para datar estos posibles puntos de actividad volcánica y confirmar este mecanismo.

Crawford coincide en que los rasgos parecen ser volcánicos. Y, según él, al emplear los nuevos datos sísmicos para recalibrar los antiguos, surge un patrón curioso. El enjambre sísmico parece dividirse en tres centros de actividad a lo largo de la cordillera de estructuras protuberantes: uno bajo el nuevo volcán, el más reciente a casi 9,6 kilómetros mar adentro y un tercero a medio camino entre ambos. Pero, según Crawford, se desconoce cómo están conectadas estas regiones.

Ken Rubin, vulcanólogo de la Universidad de Hawái en Mānoa especializado en erupciones submarinas, explica que existen unas cuantas similitudes entre esta nueva estructura y el monte marino hawaiano Lō'ihi, un volcán submarino que crece al sur del Kīlauea.

Hawái se formó a partir del denominado vulcanismo de puntos calientes; cada isla representa un forúnculo que se formó sobre un profundo penacho de roca fundida y que apareció en una cadena con el lento avance de la placa tectónica superior. El Lō'ihi es el volcán más reciente. En 1996, estalló en un arrebato de agitación que generó miles de seísmos similares a los observados en torno a Mayotte, según Rubin. En el caso del Lō'ihi, el pulso de actividad fue el resultado del drenaje del magma de una reserva, que provocó el colapso de la cámara vacía.

Sin embargo, la situación de las Comoras es algo más compleja. Algunos geólogos creen que la cadena volcánica procede de una actividad similar de puntos calientes. Pero el archipilélago también se encuentra sobre un antiguo rift —la herida abierta donde Madagascar se desgarró de África oriental— y es posible que se produzca actividad volcánica en las fisuras que se formaron a partir de esta rutpura. Curiosamente, la actividad más reciente se produjo en las orillas de Mayotte, la isla más antigua en el archipiélago, según indica Rubin.

Hicks añade que las pistas de la fuente de la actividad volcánica más reciente podrían encontrarse en el interior de los minerales de la lava solidificada del lecho marino. El equipo tomó muestras de estas rocas en las laderas del bebé volcánico, así que los estudios de este material y de la región circundante ayudarán a los investigadores a unir las piezas.

Ciencia pura y emocionante

Entonces ¿cómo se vincula exactamente esta nueva actividad volcánica a la sismicidad, incluyendo la extraña señal de baja frecuencia?

«Esa es la pregunta de un millón de dólares», afirma Hicks.

Según él, la investigación presentada en una reciente reunión de la Unión Europea de Geociencias reveló que la larga señal de baja frecuencia documentada en noviembre no fue el único fenómeno de este tipo en Mayotte. Parece tratarse de un rasgo común de este enjambre sísmico. Pero los científicos aún no pueden determinar qué situación exacta provoca las señales de baja frecuencia ni el enjambre sísmico, o si la erupción del nuevo volcán continúa.

«Aún queda mucha investigación por delante», escribe Mark Tingay, especialista en geomecánica en la Universidad de Adelaida, por mensaje directo de Twitter. «Pero es una oportunidad para que los científicos estudien lo que posiblemente sea el nacimiento o el despertar de un volcán submarino».

Con todo, tener una pista prometedora en el caso ha sido una bendición para personas de todo el mundo que han seguido el enjambre sísmico por las redes sociales. Los investigadores han subido actualizaciones conforme progresaba el trabajo, ofreciendo pequeños vistazos de «la ciencia en su forma más pura y emocionante», dice por email Wendy Bohon, de la organización Instituciones de Investigación Incorporada de Sismología.

Y, por supuesto, desentrañar el misterio ha sido de gran importancia para los residentes de la isla. La incertidumbre en torno a la fuente de los seísmos y la falta de una comunicación adecuada al principio, durante la serie de fenómenos sísmicos, provocaron frustración y confusión entre los lugareños. A su vez, según Laure Fallou, socióloga del Centro Sismológico Euromediterráneo que ha estudiado el papel de la cultura en la comunicación científica eficaz en la región, esto dio lugar a una serie de teorías descabelladas para explicar el movimiento de la Tierra.

El reciente comunicado trae consigo una nueva ola de emoción: «Pasaron del miedo a la fascinación», afirma Fallou. «Ocurría algo increíble».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.