¿Qué está pasando alrededor de 90 millas (150 km) por debajo de la superficie de la Tierra? Imagen a través de buenas fotos gratis.

por Miles Bodmer, Universidad de Oregón y Doug Toomey, Universidad de Oregón

El noroeste del Pacífico es conocido por muchas cosas: su cerveza, su música, sus míticas criaturas de pies grandes. La mayoría de la gente no lo asocia con terremotos, pero deberían., Es el hogar de la falla Cascadia megathrust que recorre 600 millas (966 km) desde el norte de California hasta la isla de Vancouver en Canadá, que abarca varias áreas metropolitanas importantes, incluidas Seattle y Portland, Oregón.

esta falla geológica ha sido relativamente tranquila en la memoria reciente. No ha habido muchos terremotos ampliamente sentidos a lo largo de la megatrust de Cascadia, ciertamente nada que rivalizaría con un evento catastrófico como el terremoto de Loma Prieta de 1989 a lo largo del activo San Andreas en California. Pero eso no significa que se quede callado., Los científicos saben que tiene el potencial de grandes terremotos, tan grandes como la magnitud 9.

los geofísicos han sabido durante más de una década que no todas las partes de la falla de Cascadia megathrust se comportan de la misma manera. Las secciones Norte y sur son mucho más sísmicamente activas que la sección central, con pequeños terremotos frecuentes y deformaciones del suelo que los residentes no notan a menudo. Pero ¿por qué existen estas variaciones y qué las origina?,

Nuestra investigación trata de responder a estas preguntas mediante la construcción de imágenes de lo que está sucediendo en las profundidades de la Tierra, a más de 90 millas (144 km) por debajo de la falla. Hemos identificado regiones que se están elevando por debajo de estas secciones activas que creemos que están llevando a las diferencias observables a lo largo de la falla de Cascadia.

Cascadia y el ‘Muy Grande’

La zona de subducción de Cascadia es una región donde dos placas tectónicas chocan. El Juan de Fuca, una pequeña placa oceánica, está siendo empujado por debajo de la placa Norteamericana, encima de la cual se asienta el continente estadounidense.,

La placa Juan de Fuca se encuentra con la placa Norteamericana debajo de la falla Cascadia. Imagen vía USGS.

los sistemas de subducción-donde una placa tectónica se desliza sobre otra-son capaces de producir los terremotos más grandes conocidos del mundo. Un buen ejemplo es el terremoto de Tohoku de 2011 que sacudió a Japón.

Cascadia es sísmicamente muy tranquila en comparación con otras zonas de subducción – pero no está completamente inactiva. La investigación indica que la falla se rompió en un evento de magnitud 9.0 en 1700., Eso es aproximadamente 30 veces más poderoso que el mayor terremoto predicho en San Andrés. Los investigadores sugieren que estamos dentro de la ventana de aproximadamente 300 a 500 años durante la cual puede ocurrir otro gran evento de Cascadia.

cada año se llevan a cabo en el norte y sur de Cascadia muchos eventos más pequeños que no dañan y no se sienten. Sin embargo, en el Centro de Cascadia, subyacente a la mayor parte de Oregón, hay muy poca sismicidad. ¿Por qué la misma falla se comportaría de manera diferente en diferentes regiones?,

durante la última década, los científicos han hecho varias observaciones adicionales que destacan variaciones a lo largo de la falla.

uno tiene que ver con el bloqueo de la placa, que nos dice dónde se acumula el estrés a lo largo de la falla. Si las placas tectónicas están bloqueadas, es decir, realmente pegadas entre sí e incapaces de moverse una más allá de la otra, el estrés se acumula. Eventualmente, ese estrés puede ser liberado rápidamente como un terremoto, con la magnitud dependiendo de cuán grande sea el parche de falla que se rompe.

UN GPS geosensor en Washington., Imagen vía Bdelisle.

los geólogos recientemente han podido desplegar cientos de monitores GPS en Cascadia para registrar las sutiles deformaciones del suelo que resultan de la incapacidad de las placas para deslizarse entre sí. Al igual que la sismicidad histórica, el bloqueo de placas es más común en las partes norte y sur de Cascadia.

los geólogos ahora también pueden observar ruidos sísmicos difíciles de detectar conocidos como temblor. Estos eventos ocurren en el lapso de tiempo de varios minutos hasta semanas, tomando mucho más tiempo que un terremoto típico., No causan grandes movimientos de tierra a pesar de que pueden liberar cantidades significativas de energía. Los investigadores solo han descubierto estas señales en los últimos 15 años, pero las estaciones sísmicas permanentes han ayudado a construir un sólido catálogo de eventos. El temblor, también, parece estar más concentrado a lo largo de las partes norte y sur de la falla.

¿Qué causaría esta situación, con el área debajo de Oregon relativamente menos activa por todas estas medidas? Para explicarlo tuvimos que mirar profundamente, a más de 100 kilómetros (60 millas) por debajo de la superficie, en el manto de la Tierra.,

los puntos verdes y triángulos azules muestran la ubicación de las estaciones de monitoreo sísmico. Imagen vía Bodmer et al., 2018, Geophysical Research Letters.

Imaging The Earth using distant quakes

Los médicos usan ondas electromagnéticas para» ver » estructuras internas como huesos sin necesidad de abrir un paciente humano para verlos directamente. Los geólogos ven la tierra de la misma manera. En lugar de rayos X, usamos energía sísmica irradiando desde magnitud distante 6.,Terremotos 0-plus para ayudarnos a» ver » características que físicamente simplemente no podemos llegar a. Esta energía viaja como ondas sonoras a través de las estructuras de la Tierra. Cuando la roca está más caliente o parcialmente fundida incluso en una pequeña cantidad, las ondas sísmicas se ralentizan. Al medir los tiempos de llegada de las ondas sísmicas, creamos imágenes en 3D que muestran qué tan rápido o lento viajan las ondas sísmicas a través de partes específicas de la Tierra.

sismómetros de fondo oceánico a la espera de ser desplegados durante la iniciativa Cascadia. Imagen a través de Emilie Hooft.,

para ver estas señales, necesitamos registros de las estaciones de monitoreo sísmico. Más sensores proporcionan una mejor resolución y una imagen más clara, pero recopilar más datos puede ser problemático cuando la mitad del área que le interesa está bajo el agua. Para abordar este desafío, formamos parte de un equipo de científicos que desplegó cientos de sismómetros en el fondo del océano frente al oeste de los Estados Unidos durante cuatro años, a partir de 2011. Este experimento, la iniciativa Cascadia, fue el PRIMERO en cubrir una placa tectónica completa con instrumentos a una distancia aproximada de 30 millas (50 km).,

lo que encontramos son dos regiones anómalas debajo de la falla donde las ondas sísmicas viajan más lento de lo esperado. Estas anomalías son grandes, alrededor de 90 millas (150 km) de diámetro, y aparecen debajo de las secciones Norte y sur de la falla. Recuerde, ahí es donde los investigadores ya han observado un aumento de la actividad: la sismicidad. Curiosamente, las anomalías no están presentes debajo de la parte central de la falla, bajo Oregon, donde vemos una disminución en la actividad.,

las regiones donde las ondas sísmicas se movían más lentamente, en promedio, son más rojas, mientras que las áreas donde se movían más rápidamente son más azules. Las áreas anómalas más lentas 90 millas (150 km) debajo de la superficie de la Tierra correspondían a donde las placas colisionantes están más bloqueadas y donde el temblor es más común. Imagen vía Bodmer et al., 2018, Geophysical Research Letters.

Entonces, ¿qué son exactamente estas anomalías?

Las placas tectónicas flotan en la capa rocosa del manto de la Tierra., Donde el manto se está elevando lentamente durante millones de años, la roca se descomprime. Dado que está a temperaturas tan altas, casi 1500 grados Celsius (2700 F) a 100 km (60 mi) de profundidad, puede derretirse ligeramente.

Estos cambios físicos hacen que las regiones anómalas sean más flotantes: la roca caliente derretida es menos densa que la roca sólida más fría. Es esta flotabilidad lo que creemos que está afectando cómo se comporta la falla anterior. La región caliente, parcialmente fundida, empuja hacia arriba sobre lo que está arriba, de manera similar a como un globo de helio podría elevarse contra una Sábana cubierta sobre él., Creemos que esto aumenta las fuerzas entre las dos placas, provocando a ser más fuertemente acoplados y por lo tanto más completamente bloqueado.

una predicción general de dónde, pero no cuándo

nuestros resultados proporcionan nuevas ideas sobre cómo se comporta esta zona de subducción, y posiblemente otras, a lo largo de plazos geológicos de millones de años. Desafortunadamente, nuestros resultados no pueden predecir cuándo ocurrirá el próximo gran terremoto Megatrust de Cascadia., Esto requerirá más investigación y una vigilancia activa y densa de la zona de subducción, tanto en tierra como en alta mar, utilizando estaciones sísmicas y similares al GPS para capturar fenómenos a corto plazo.

nuestro trabajo sugiere que es más probable que un evento grande comience en las secciones Norte o sur de la falla, donde las placas están más completamente bloqueadas, y da una posible razón de por qué ese puede ser el caso.,

sigue siendo importante que el público y los responsables políticos se mantengan informados sobre el riesgo potencial que implica la convivencia con una falla de la zona de subducción y que apoyen programas como la alerta temprana de terremotos que buscan ampliar nuestras capacidades de monitoreo y mitigar las pérdidas en caso de una gran ruptura.

Miles Bodmer, Ph. D. Student in Earth Sciences, University of Oregon and Doug Toomey, Professor of Earth Sciences, University of Oregon

Este artículo se reproduce de la conversación bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.,

conclusión: partes de la falla Cascadia del Noroeste del Pacífico son más sísmicamente activas que otras. Los datos de imágenes sugieren por qué.

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