“Stormquake”: nuevo fenómeno sísmico vinculado a las tormentas de gran intensidad

Si escucháramos más allá del murmullo de los automóviles, el piar de las aves, y el crujido de las hojas de los árboles, podríamos sentir que el planeta tararea de manera constante. Los directores de esta sinfonía geológica son los océanos, que cubren casi tres cuartos de nuestro planeta, pero rastrear cada estribillo de esta orquesta acuosa es un desafío de hace tiempo.

Ahora los investigadores lo han logrado al identificar un fenómeno sísmico no conocido previamente, al que denominaron “stormquakes” (algo así como "tormentamoto"). Estos sucesos, descriptos esta semana en Geophysical Research Letters, son pulsos de ondas sísmicas producidos por la feroz energía de tormentas de gran intensidad, y pueden propagarse a lo largo de miles de kilómetros por todo el mundo.  

“Lo que vieron me sorprendió”, dice Göran Ekström, un sismólogo de la Universidad de Columbia que se especializa en terremotos inusuales. Se cree que las grandes tormentas producen un extenso revoltijo de murmullos que emanan desde las costas. Pero, gracias al nuevo estudio, el equipo identificó una “ráfaga de ondas” distinta en cada stormquake, a partir de las que se puede rastrear su origen mar adentro.

El descubrimiento forma un todo con varios estudios recientes que están aplicando nuevos métodos para clasificar los ruidos registrados por la creciente red mundial de sismógrafos. Estas señales pueden ayudar a los científicos a comprender mejor el mundo que nos rodea, desde descifrar la estructura interna del planeta hasta rastrear la dinámica del agua o del hielo, e incluso monitorear el cambio climático.

Gran parte de esta información ha sido previamente descartada como ruido en las lecturas sísmicas, pero ahora los científicos creen que ese “ruido” podría arrojar registros útiles de sucesos ambientales, dice Wenyuan Fan, líder del estudio y sismólogo de la Florida State University.

“Simplemente no sabíamos dónde mirar ni qué buscar”, dice.

La búsqueda sísmica

Al igual que sucede con muchos avances científicos, los stormquakes fueron descubiertos por accidente. En el verano de 2018, Fan y sus colegas estaban desarrollando un método para estudiar lo que se conoce como terremotos de muy baja frecuencia. No se trata de las intensas y repentinas sacudidas en las que pensamos cuando un temblor raja la superficie de la Tierra. En cambio, estos temblores sacuden la superficie con baja frecuencia y de lado a lado, con intensidades por debajo de lo que los seres humanos podemos detectar sin instrumentos adecuados. Los geólogos pueden identificar estos sucesos por las ondas sísmicas que generan, a través de instrumentos sensibles llamados sismógrafos.  

“Básicamente, los sismógrafos son como pequeñas orejas pegadas al suelo”, explica Wendy Bohon, una geóloga de la Incorporated Research Institutions for Seismology especializada en terremotos, quien no formó parte del equipo que llevó a cabo el estudio. Estos aparatos pueden identificar todo tipo de vibración, desde las producidas por escandalosos fanáticos saltando en un estadio, hasta aquellas generadas por aviones volando y distantes terremotos que repiquetean en el suelo. 

Sin embargo, los terremotos de muy baja frecuencia son difíciles de rastrear a largas distancias, dado que las ondas de estos fenómenos no siempre son iguales de un sismógrafo a otro, dice Fan. Es por esto que él y su equipo desarrollaron un método para monitorearlos, uniendo las señales de regiones más pequeñas como si se tratara de un rompecabezas sísmico. Pero, durante este proceso, hallaron un inusual conjunto de fenómenos que, si bien no exactamente iguales, se parecían a los terremotos que Fan estaba rastreando. 

Sorprendentemente, los eventos eran estacionales, y nunca ocurrían entre mayo y agosto. Los terremotos que liberan energía desde la corteza en movimiento de la Tierra, sin embargo, suelen ser indiferentes a los cambios de estación. Además, los extraños temblores emanaban tanto de la costa este como oeste de América del Norte. Los terremotos son comunes a lo largo de la costa oeste, y retumban a medida que el suelo se desplaza por una telaraña de fracturas sobre la superficie; pero en la costa este no suele haber este tipo de características generadoras de temblores.  

Desconcertados, Fan y su equipo recurrieron a modelos para descubrir lo que estaba pasando. Y allí fue que entendieron la conexión: muchos de estos temblores coincidían con gigantes tormentas o incluso con huracanes completamente desarrollados. Al indagar en información más que nada proveniente de EarthScope’s USArray, una serie de cientos de sismógrafos temporalmente situados a lo largo del país, el equipo descubrió que entre 2006 y 2015 hubo 14.077 de estos stormquakes. 

Cómo se genera un stormquake

No toda tormenta grande, por más imponente que sea, puede producir un stormquake. Por ejemplo, las señales no existían durante el Huracán Sandy, a pesar de que sus ráfagas de viento alcanzaron los 144 kilómetros por hora en algunas localidades. Parece que, para que se produzca un stormquake, se requiere una geología subyacente particular.

Los sismos venían de regiones con una extensa plataforma continental, una sección sumergida del continente, frente a la costa, y muy poco profunda. Según Fan, es probable que esto sea lo que da tiempo a que se acumulen las olas de los stormquakes. La mayoría de las olas marinas producidas por el viento generan señales a una frecuencia mayor que el ciclo de los stormquakes (de 20 a 50 segundos). Pero una plataforma extensa da tiempo a que las olas interactúen unas con otras, quizá formando una onda de menor frecuencia más larga.  

Además, los tempestuosos temblores también parecen aparecer cerca de los bancos oceánicos. Estos aplanados montes sumergidos pueden concentrar la energía de forma que la presión de las olas se traslada al suelo para crear una ráfaga uniforme de ondas, como si un martillo golpeara el océano, dice Fan.  

Sin embargo, se necesita más trabajo para desenmarañar con precisión el mecanismo detrás de estos pulsos de energía discontinuos, dice Ekström, uno de los revisores del estudio.

Más allá de los temblores

Fan y sus colegas ansían poder continuar la búsqueda para descubrir el mecanismo detrás de estos extraños temblores. Y ahora que el estudio salió a la luz, Bohon está ansiosa por ver lo que los científicos de otros campos pueden agregar a este hallazgo.

“Este trabajo sienta las bases para desarrollar nueva información sobre cómo funciona el mundo”, dice. 

Fan y sus colegas esperan que los stormquakes puedan ayudar a futuros científicos a comprender mejor la dinámica de los océanos, e incluso la estructura del suelo. Los científicos ya pueden utilizar los temblores más tradicionales como un escáner de rayos X, para monitorear las ondas sísmicas y visualizar las entrañas del planeta. 

Jonathan Berger, geofísico del Scripps Institution of Oceanography, explica que las ondas de baja frecuencia, como por ejemplo aquellas producidas por los stormquakes, no aportan la señal más clara de lo que sucede dentro del planeta. Pero los fenómenos podrían ayudar a completar algunas lagunas en los registros de áreas como Nueva Inglaterra, en donde hay pocos terremotos.

Y podría haber otras aplicaciones que imaginar: “Los científicos son, por naturaleza, gente creativa”, dice Bohon. “Quién sabe para qué podrán utilizarlas los jóvenes estudiantes inspirados”.