Un estudio revela la magnitud de los raros terremotos en las capas profundas bajo la corteza terrestre

MADRID, 5 Feb. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de Stanford (Estados Unidos) han creado el primer mapa global de un tipo de terremoto poco común que ocurre no en la corteza terrestre, sino en el manto de nuestro planeta, la capa situada entre la corteza delgada y el núcleo fundido de la Tierra.

El nuevo mapa, cuyos detalles se publican en 'Science' ayudará a los científicos a aprender más sobre la mecánica de los terremotos del manto, lo que a su vez abrirá una ventana a las complejidades y los desencadenantes de todos los terremotos.

Los terremotos del manto continental ocurren en todo el mundo, pero se agrupan regionalmente, particularmente en el Himalaya, en el sur de Asia, y en el estrecho de Bering, entre Asia y Norteamérica, al sur del Círculo Polar Ártico. Mediante el análisis de estos terremotos profundos, los científicos esperan obtener información única sobre el límite entre la corteza y el manto y el comportamiento del manto superior, la fuente de magma volcánico que impulsa parcialmente los movimientos de las placas tectónicas.

"Hasta este estudio, no teníamos una perspectiva global clara sobre cuántos terremotos del manto continental ocurren realmente ni dónde", insiste Shiqi (Axel) Wang, autor principal del estudio y exestudiante de doctorado en el laboratorio del profesor de geofísica Simon Klemperer en la Escuela de Sostenibilidad Doerr de Stanford. "Con este nuevo conjunto de datos, podemos empezar a investigar las diversas formas en que se inician estos raros terremotos del manto".

Los terremotos del manto continental son demasiado profundos como para causar grandes sacudidas o peligro en la superficie terrestre. Sin embargo, sus orígenes distintivos podrían impulsar múltiples campos de las ciencias de la Tierra, lo que a su vez podría mejorar la comprensión de los riesgos de los terremotos comunes y menos profundos.

"Si bien sabemos a grandes rasgos que los terremotos generalmente ocurren donde se liberan tensiones en las fallas, aún no se comprende bien por qué un terremoto determinado ocurre donde ocurre ni los principales mecanismos que lo impulsan", añade Klemperer, autor principal del estudio. "Los terremotos del manto ofrecen una nueva forma de explorar los orígenes de los terremotos y la estructura interna de la Tierra más allá de los terremotos corticales comunes".

A diferencia de la corteza fría y frágil de la Tierra, el manto es una zona cálida y semisólida de roca densa de unos 2.900 kilómetros de espesor que comprende la mayor parte del interior de nuestro planeta. El límite entre la corteza y el manto se conoce como la discontinuidad de Mohorovicic, también llamada 'el Moho'.

Durante décadas, sismólogos y geofísicos han debatido si el manto viscoso podría soportar una actividad sísmica significativa. Los puntos de origen de la mayoría de los terremotos continentales se encuentran a profundidades de aproximadamente 9,6 a 29 kilómetros, lo que se sitúa justo por encima del Moho y, por lo tanto, en la corteza. Una excepción notable son las zonas de subducción, donde las placas oceánicas más densas se sumergen bajo las placas corticales más ligeras, lo que a veces desencadena terremotos a cientos de kilómetros de profundidad. Sin embargo, las mediciones de sensores han señalado en ocasiones hipocentros mucho más profundos, sub-Moho, bajo masas continentales, lejos de las zonas de subducción, incluso a 80 kilómetros por debajo del Moho.

Basándose en la evidencia acumulada, la mayoría de los investigadores de los últimos 10 años han aceptado que los terremotos raros se originan en el manto, quizás con una frecuencia aproximadamente 100 veces menor que los terremotos de la corteza. Sin embargo, identificarlos con certeza ha resultado difícil debido a la falta de datos.

Para distinguir los terremotos del manto de los terremotos de la corteza, Wang y Klemperer desarrollaron un método para comparar dos tipos de ondas sísmicas. Estas vibraciones, generadas por terremotos y otros fenómenos, resuenan por toda la Tierra como si nuestro planeta fuera una campana que repica.

Los dos tipos de ondas se denominan ondas Sn o de "tapa", un tipo de onda transversal que se propaga por la parte superior del manto, conocida como "tapa", y ondas Lg, que son ondulaciones de alta frecuencia que rebotan fácilmente a través de la corteza. La proporción de los tamaños de las ondas determina su origen. "Nuestro enfoque es un cambio radical porque ahora es posible identificar un terremoto del manto basándose únicamente en las formas de onda de los terremotos", insiste Wang.

Al analizar minuciosamente los datos de las estaciones de monitoreo sísmico de todo el mundo e incorporar otra información crítica como el espesor de la corteza, los investigadores redujeron un conjunto inicial de más de 46.000 terremotos a 459 terremotos del manto continental identificados desde 1990.

La cifra total es conservadora, según los investigadores. Es probable que se capturen muchos más terremotos del manto mediante la expansión de las redes de sensores, sobre todo en zonas remotas como la meseta tibetana, que se extiende al norte desde la pronunciada elevación del Himalaya. Klemperer ha dedicado gran parte de su carrera a la investigación de la sismicidad en esta región geográficamente aislada. Su contacto inicial con el concepto de terremotos del manto continental allí finalmente motivó a su estudiante, Wang, a profundizar en el tema.

Con la abundancia de temblores que emanan del manto ya registrados, además de su método fiable para identificar futuros terremotos, Wang y Klemperer planean profundizar en los detalles de estos raros eventos. Algunos parecen ser réplicas generadas por la propagación de ondas sísmicas de terremotos corticales. Otros podrían surgir de la convección térmica del propio manto al reciclar las placas subducidas de la corteza terrestre.

De cara al futuro, los investigadores de Stanford esperan que salga a la luz un panorama mucho más completo de las funciones subterráneas ocultas de la Tierra. "Los terremotos del manto continental podrían formar parte de un ciclo sísmico inherentemente interconectado, tanto de la corteza como del manto superior", finaliza Wang. "Queremos comprender cómo estas capas de nuestro mundo funcionan como un sistema completo".

Esta investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias.