Por primera vez, un equipo de científicos de Estados Unidos, Suiza y Canadá capturó imágenes directas del subsuelo oceánico que muestran una placa tectónica en pleno proceso de ruptura bajo el océano Pacífico, frente a las costas de Canadá.
- La subducción es el proceso por el cual una placa oceánica se hunde en el manto terrestre, la capa caliente y semisólida debajo de la corteza. Ese hundimiento genera una fuerza de tracción, que es el principal motor del movimiento de las placas tectónicas.
- Los investigadores registraron ese proceso en la pequeña placa Explorador, un fragmento de corteza oceánica formado hace unos cuatro millones de años frente a la isla de Vancouver. Fue publicado en la revista Science Advances.
Hoy esa placa se hunde cada vez más lento bajo la placa Norteamericana y está en las etapas finales de su desacoplamiento.
La investigación fue liderada por Brandon Shuck, de la Universidad Estatal de Luisiana, con colegas de la Universidad de Columbia, la Universidad de Auburn, el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas en Austin, la Institución Oceanográfica Woods Hole, la Universidad de Dalhousie, la Universidad de Columbia Británica, la Universidad de Ginebra y la Universidad de Washington.
La placa que perdió el paso
La placa de Juan de Fuca, que es vecina y más grande que la Explorador, se hunde a más de cuatro centímetros por año bajo Norteamérica. Eso es más del doble que la Explorador, que avanza apenas unos dos centímetros anuales.
Esa diferencia de ritmo generó una fractura lateral entre ambas: la Zona de Falla de Nootka (NFZ, por sus siglas en inglés).
- La investigación buscaba entender cómo se forma y evoluciona esa frontera y qué ocurre con la losa de la placa Explorador debajo de la fosa, la depresión del fondo marino donde una placa se hunde bajo la otra. Nadie había podido fotografiar ese proceso con imágenes sísmicas de alta resolución hasta este estudio.
- Para lograrlo, el equipo utilizó datos sísmicos de reflexión multicanal recolectados durante la expedición CASIE21 a bordo del buque Marcus G. Langseth en 2021.
La técnica funciona de forma similar a una ecografía: se envían ondas de sonido al fondo del mar y se registra cómo rebotan en las distintas capas de roca del subsuelo. Los científicos analizaron cuatro perfiles sísmicos que atraviesan la Zona de Falla de Nootka y las dos placas, combinados con catálogos de terremotos de la región.
Los datos revelaron que la NFZ es una red de fallas de unos 20 kilómetros de ancho que penetra desde los sedimentos superficiales hasta el manto superior.
El desgarro que nadie había visto
La Zona de Falla de Nootka no surgió de repente: hace cuatro millones de años, las fuerzas de deformación reactivaron fallas antiguas en la corteza oceánica joven y generaron una franja de ruptura de más de 100 kilómetros de ancho.
Con el tiempo, esa deformación se concentró hasta formar la falla de transformación actual, donde dos placas se deslizan horizontalmente una junto a la otra sin que ninguna se hunda.
Debajo de la fosa, los datos revelaron dos grandes desgarros en la losa, desplazados unos 20 kilómetros entre sí. Los científicos proponen que ambos fueron originalmente uno solo, luego cortado por el movimiento lateral de la Zona de Falla de Nootka.
- El desgarro de la placa Explorer es el más avanzado: una ruptura abrupta de más de tres kilómetros de desnivel vertical en apenas dos kilómetros de distancia horizontal. El de Juan de Fuca es más incipiente y se manifiesta como un pliegue gradual de la roca.
- Bajo la isla de Vancouver, en el sector de la placa Explorer, no se detectan temblores ni terremotos de baja frecuencia, a diferencia del sector de Juan de Fuca. Ese contraste indica que la placa Explorer está en una etapa más avanzada de desacoplamiento.
Una vez que ese proceso se complete, la zona de subducción de Cascadia se acortará unos 75 kilómetros, equivalente a un doceavo de su longitud total. Los autores advierten que se necesitan más modelos geodinámicos para confirmar ese marco teórico.
¿Qué placas se están rompiendo frente a Canadá?
Las placas Juan de Fuca y Explorer, que se hunden bajo la placa Norteamericana en el extremo norte de Cascadia, son las que se están partiendo. Ese punto donde una placa se mete debajo de otra se llama zona de subducción.
- En el comunicado de la LSU, Shuck dijo: «Poner en marcha una zona de subducción es como intentar empujar un tren cuesta arriba, requiere un esfuerzo enorme. Pero una vez en movimiento, es como si el tren bajara a toda velocidad, imposible de detener. Terminarla requiere algo drástico, básicamente un choque de trenes».
«Esta es la primera vez que tenemos una imagen clara de una zona de subducción sorprendida en el acto de morir», afirmó el geólogo. Según Shuck, la placa no se apaga de una sola vez, sino que se desgarra en placas más pequeñas que forman nuevos límites. «En lugar de un gran choque de trenes, es como ver un tren que se descarrila despacio, un vagón a la vez».
El geólogo describió así la falla principal: «Hay una falla muy grande que está rompiendo activamente la placa. No está 100 % desprendida todavía, pero está cerca».
Las fallas donde dos placas se deslizan de lado, llamadas fallas transformantes, funcionan como tijeras. Cortan la placa y dejan que un pedazo se suelte mientras el resto sigue hundiéndose.
¿Cómo tomaron las imágenes debajo del fondo del mar?
Los científicos enviaron ondas de sonido desde un barco hacia el lecho marino y grabaron el eco con un cable de 15 kilómetros lleno de micrófonos submarinos. La LSU comparó el método con una ecografía de la Tierra.
- Esa información salió del Experimento de Imágenes Sísmicas de Cascadia, que se hizo en 2021 a bordo del buque de investigación Marcus G. Langseth y que financió la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos. La científica jefe de esa expedición fue Suzanne Carbotte, del Observatorio Lamont-Doherty, coautora del estudio.
- Unos 20 científicos analizan esos datos. Vienen de la LSU, la Universidad de Washington, la Universidad Estatal de Oregón, la Universidad de Auburn, la Universidad de Texas en Austin, el Servicio Geológico de Estados Unidos, la Institución Oceanográfica Woods Hole y el Observatorio Lamont-Doherty.
Los registros de sismos sirvieron para ubicar los pedazos que ya se soltaron. «Una vez que un pedazo se desprendió por completo, ya no produce terremotos porque las rocas ya no están pegadas», dijo Shuck.
¿La ruptura de la placa aumenta el riesgo de terremotos?
Los hallazgos no cambian de manera significativa el panorama de amenaza para Cascadia en la escala de tiempo humana, según la LSU.
La región sigue en capacidad de producir terremotos y tsunamis muy grandes, precisó la universidad.
Cada pedazo tarda varios millones de años en soltarse. El equipo estudia ahora si un gran terremoto podría atravesar una de estas grietas o si las rupturas cambian la forma en que se propaga un sismo.
¿Qué dice la ruptura sobre el pasado de la Tierra?
La ruptura por etapas explica por qué hay restos de placas antiguas en otras zonas del planeta, según el estudio. Frente a Baja California, en México, hay pedazos fósiles de la antigua placa Farallón, y durante décadas los geólogos no supieron cómo se formaron.
Los bordes rotos pueden abrir huecos por donde sube el manto caliente de la Tierra y alimenta volcanes, de acuerdo con la LSU. «Es una ruptura progresiva, un episodio a la vez», dijo Shuck. «Y coincide muy bien con lo que vemos en el registro geológico, donde las rocas volcánicas se vuelven más jóvenes o más viejas en una secuencia que refleja este desgarro paso a paso».
Carbotte recordó que los científicos saben desde hace décadas que el hundimiento de una placa puede frenarse cuando llegan a la zona partes más livianas del suelo oceánico. «Pero no habíamos tenido una imagen tan clara del proceso en acción», dijo. «Estos nuevos hallazgos nos ayudan a entender mejor el ciclo de vida de las placas tectónicas que dan forma a la Tierra»./PUNTOporPUNTO
Documento íntegro a continuación:
https://drive.google.com/file/d/11N2lhTjZCzgip_XbbWXJBPvZu27hRq0C/view?usp=drivesdk
Recibe nuestro boletín informativo, suscríbete usando el formulario
