Descubren un nuevo fenómeno sísmico vinculado a las tormentas de gran intensidad

Bajo el estruendo de los coches, los cantos de las aves y las hojas crujientes, la Tierra produce un canturreo constante. Los océanos que cubren casi tres cuartos de nuestro planeta son los directores de esta sinfonía geológica, pero determinar cada estribillo de esta orquesta acuática no ha sido tarea fácil.

Eso es lo que ha hecho un equipo de investigadores: desentrañar un fenómeno sísmico desconocido vinculado a los huracanes al que han llamado stormquake (algo así como tormentamoto). Estos fenómenos, descritos esta semana en la revista Geophysical Research Letters, son pulsos de ondas sísmicas que nacen de la feroz energía de las grandes tormentas y que pueden propagarse miles de kilómetros sobre los continentes.

«Me quedé desconcertado con sus observaciones», afirma Göran Ekström, sismólogo de la Universidad de Columbia especializado en terremotos poco comunes. Se cree que las grandes tormentas producen una maraña prolongada de temblores que irradian de la costa. Pero en el nuevo estudio, el equipo identificó una «ráfaga de ondas» de cada fenómeno sísmico que pudieron seguir para encontrar su origen en el mar.

El hallazgo se suma a una serie de estudios recientes que aplican métodos nuevos para clasificar todo el ruido que registra la creciente red mundial de sismógrafos. Estas señales pueden ayudar a los científicos a comprender mejor el mundo que nos rodea, descifrando la estructura interna del planeta, rastreando las dinámicas marinas o del hielo e incluso haciendo un seguimiento del cambio climático.

Gran parte de esta información, considerada ruido, se había descartado en las lecturas sísmicas, pero ahora se está comprobando cómo ese «ruido» aporta registros útiles de fenómenos ambientales, según indica el líder del estudio Wenyuan Fan, sismólogo de la Universidad del Estado de Florida.

«Sencillamente no sabíamos dónde buscar ni qué buscar», afirma.

La búsqueda sísmica

Como otros avances científicos, este fenómeno sísmico se descubrió por accidente. En el verano de 2018, Fan y sus colegas estaban desarrollando un método para estudiar terremotos de muy baja frecuencia. No son las sacudidas repentinas e intensas en las que solemos pensar cuando un temblor descomprime la superficie del planeta. Estos temblores sacuden la superficie con baja frecuencia y de lado a lado a intensidades inferiores a las que los humanos podemos detectar sin instrumental. Los geólogos pueden identificar estos fenómenos a partir de las ondas sísmicas que generan, captadas por unos instrumentos sensibles denominados sismógrafos.

«Los sismógrafos son básicamente unas orejitas colocadas contra el suelo», explica Wendy Bohon, geóloga de terremotos en las Instituciones Incorporadas para la Investigación Sismológica que no formó parte del equipo del estudio. Los dispositivos pueden detectar todo tipo de vibraciones, desde los saltos eufóricos de los aficionados del deporte a los aviones que pasan por encima y, claro está, los terremotos distantes que sacuden el suelo.

Sin embargo, Fan explica que se cree que los terremotos de muy baja frecuencia discurren a lo largo de grandes distancias, ya que las ondas de estos fenómenos no siempre son iguales de un sismógrafo al siguiente. Por eso su equipo y él diseñaron un método para rastrearlos, uniendo las señales de regiones más reducidas como si fuera un rompecabezas sísmico. Durante este proceso, surgió un conjunto de fenómenos insólito que era parecido a los terremotos que Fan perseguía, aunque no igual.

Sorprendentemente, los fenómenos eran estacionales y nunca se producían entre mayo y agosto. Con todo, los terremotos que liberan energía de la corteza terrestre en movimiento suelen ser indiferentes al paso de las estaciones. Es más, estos curiosos seísmos irradiaban de las costas este y oeste de Norteamérica. Los terremotos son habituales en el oeste, ya que hacen temblar la tierra conforme esta se mueve por una red de fracturas superficiales, pero la costa este apenas presenta estos rasgos generadores de seísmos.

Llenos de desconcierto, Fan y su equipo recurrieron a los modelos para desentrañar la verdad y fue entonces cuando vieron el vínculo: muchos de estos temblores coincidían con tormentas de gran intensidad o huracanes. Tras extraer datos del USArray de EarthScope, una serie de cientos de sismógrafos colocados temporalmente por todo el país, el equipo desveló 14 077 fenómenos sísmicos vinculados a tormentas intensas que se produjeron entre 2006 y 2015.

¿Cómo puede una tormenta hacer temblar la tierra?

Por peligrosas que sean, no todas las tormentas de gran intensidad pueden producir un fenómeno sísmico. Por ejemplo, no se detectó la presencia de estas señales durante el huracán Sandy, aunque sus vientos alcanzaron 145 kilómetros por hora en algunos lugares. Parece que se necesita una geología subyacente determinada para que una tormenta provoque un fenómeno sísmico.

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Los seísmos se habían producido en regiones con una plataforma continental amplia, una sección sumergida de un continente que se encuentra frente a la costa y que es relativamente poco profunda. Según Fan, es probable que esto conceda tiempo para que se acumulen las ondas de los fenómenos sísmicos causados por tormentas. La mayoría de las ondas marinas provocadas por el viento generan señales a una frecuencia superior al ciclo de 20 a 50 segundos de un tormentamoto. Pero la amplitud de la plataforma continental concede tiempo para que las ondas interactúen entre sí, extendiéndose quizá a una onda más larga de menor frecuencia.

También parece que estos temblores tempestuosos solo se producen en bancos oceánicos. Estas colinas submarinas aplanadas pueden concentrar la energía de forma que la presión de las ondas se transfiere al suelo y crea una ráfaga uniforme de ondas que, en palabras de Fan, es como un martillo que golpea el océano.

Sin embargo, Ekström, que fue uno de los revisores del estudio, indica que se necesita investigar más para desvelar el mecanismo exacto responsable de estos pulsos de energía diferenciados.

Más allá de los temblores

Fan y sus colegas esperan poder seguir buscando mecanismo responsable de estos temblores. Ahora que el estudio ha salido a la luz, Bohon está ansiosa por comprobar qué pueden añadir al hallazgo científicos de otros campos.

«Este estudio ha sentado las bases sobre las que construir nueva información sobre cómo funciona el mundo», afirma.

Los autores esperan que estos fenómenos sísmicos causados por tormentas intensas ayuden a futuros investigadores a comprender mejor la dinámica oceánica e incluso la estructura de la Tierra. Los científicos ya pueden utilizar los seísmos más tradicionales como un escáner de rayos X, rastreando las ondas sísmicas para visualizar las entrañas del planeta.

Jonathan Berger, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía, indica que las ondas de baja frecuencia como las de estos fenómenos sísmicos no aportan la señal más clara del interior del planeta. Pero sí podrían ayudar a llenar los vacíos en los registros de zonas como Nueva Inglaterra, donde los terremotos son escasos.

Y es posible que existan otras aplicaciones por desentrañar: «Los científicos son personas creativas por naturaleza», afirma Bohon. «Quién sabe lo que podrán hacer con esto los estudiantes jóvenes inspirados».

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