Un gran equipo de científicos casi ha completado el primer mapa del manto debajo de la placa tectónica que choca con el noroeste del Pacífico y pone a Seattle, Portland y Vancouver en riesgo de sufrir los terremotos y tsunamis más grandes del mundo.
Un nuevo informe de cinco miembros del equipo de mapeo describe cómo el movimiento de la placa del fondo del océano Juan de Fuca está conectado con el flujo del manto a 150 kilómetros 100 millas bajo tierra, lo que podría ayudar a los sismólogos a comprender las fuerzas que generan los terremotos.tan grande como el destructivo terremoto de Tohoku que sacudió Japón en 2011.
"Esta es la primera vez que hemos podido trazar un mapa del flujo del manto a través de una placa completa, para comprender la tectónica de placas a gran escala", dijo Richard Allen, profesor y presidente de ciencias terrestres y planetarias.en la Universidad de California, Berkeley, y autor principal de un artículo publicado en línea el 2 de noviembre en la revista Geociencias de la naturaleza . "Nuestro objetivo es comprender los procesos tectónicos de placas a gran escala y comenzar a vincularlos hasta la escala más pequeña, con terremotos específicos en el noroeste del Pacífico".
La mayor sorpresa, dijo Allen, es que el manto debajo de una pequeña parte de la placa Juan de Fuca se mueve de manera diferente al resto de la placa, lo que resulta en una segmentación de la zona de subducción. Una segmentación similar se observa en los mega terremotos del noroeste del Pacíficoque no siempre se rompen a lo largo de toda la longitud de 1.000 kilómetros 600 millas, produciendo eventos de magnitud 9 o más. En cambio, a menudo se rompe a lo largo de segmentos más cortos, generando terremotos de magnitud 7 u 8.
tectónica de placas
La placa de Juan de Fuca frente a las costas de Oregon, Washington y Columbia Británica es pequeña, del tamaño de California y de 50 a 70 kilómetros de espesor, pero "lo suficientemente grande como para generar terremotos de magnitud 9", ya que está empujada bajo elplaca, dijo Allen. Debido al peligro de esta llamada Zona de Subducción de Cascadia, un artículo reciente del New Yorker describió el área como un desastre esperando suceder, prediciendo que "un terremoto destruirá una porción considerable de la costa noroeste".
Pero se sabe poco sobre las placas tectónicas sumergidas bajo los océanos, cómo están vinculadas a los procesos dentro de la Tierra, como la roca del manto derretido subyacente a ellas, o cómo la corteza y el manto interactúan para causar terremotos de mega-empuje en las zonas de subducción.
La placa de Juan de Fuca es una de las siete placas principales y decenas de placas menores que cubren la Tierra como un rompecabezas, empujada por roca fundida que se eleva en las dorsales oceánicas y, en sus márgenes, se sumerge bajo otras placas o choca contra ellas.para generar cadenas montañosas como el Himalaya. La placa tectónica más grande de la Tierra, la Placa del Pacífico, se mueve hacia el este y se hunde bajo todo el borde occidental de las Américas, creando un "anillo de fuego" salpicado de volcanes y cadenas montañosas y amenazado por terremotos.
Hasta ahora, sin embargo, los científicos han desplegado solo un puñado de sismómetros en el lecho marino de todo el mundo para explorar el manto subyacente a estas placas, dijo Allen, quien también es director del Laboratorio Sismológico de Berkeley y uno de los co-investigadores principales de los $ 20millones Iniciativa Cascadia. Liderada por la Universidad de Oregon, la iniciativa está financiada por la Fundación Nacional de Ciencias para desarrollar nuevos instrumentos sísmicos submarinos y en tierra para medir la interacción de la placa con el manto o la astenosfera, y monitorear el terremoto y la actividad volcánica en la fosa.frente a la costa donde la placa de Juan de Fuca se subduce debajo de la placa de América del Norte.
"El experimento no tuvo precedentes en el sentido de que se desplegaron 70 sismómetros a la vez, sentados allí durante 10 meses, lo que es mucho más grande que cualquier otro experimento del fondo del océano jamás realizado", dijo Robert Martin-Short, un graduado de UC Berkeleyestudiante y primer autor del artículo. "Hemos aprendido mucho del despliegue de estos nuevos instrumentos, y ahora tenemos una matriz gigante que sabemos que funciona bien en el lecho marino y que podemos trasladar a otro lugar en el futuro para obtener un resultado similar.experimentar."
Si bien el despliegue de sismómetros en 120 sitios en el fondo del océano fue un desafío técnico, Allen dijo, "el ambiente en alta mar es mucho más simple, las placas son más delgadas y más uniformes que las placas continentales y podemos ver a través de ellas para obtener una mejorsentido de lo que está pasando debajo ".
Desde 2012, el equipo ha realizado 24 viajes oceánicos de dos semanas para colocar y recuperar los sismómetros del lecho marino, proporcionando a docenas de estudiantes: estudiantes universitarios y graduados de UC Berkeley, Columbia University, las universidades de Oregon y Washington e Imperial Collegeen el Reino Unido, una oportunidad para participar en la investigación de campo. El último de los sismómetros del fondo marino se levantó este mes y los datos se están preparando para su análisis.
Basado en los primeros tres años de datos, Allen y su equipo confirmaron lo que sospechaban los geofísicos. En la cordillera de Juan de Fuca en medio del océano, a unos 500 kilómetros 300 millas de la costa de Seattle, el borde occidental de la placa de Juan de Fuca.- el flujo del manto debajo de la placa es perpendicular a la cresta, presumiblemente porque la placa recién formada arrastra el manto subyacente hacia el este con ella.
A medida que la placa se aleja de la cresta, el flujo del manto gira ligeramente hacia el norte hacia la zanja. En su margen este, la placa y el manto subyacente se mueven en alineación, perpendicular a la zona de subducción, como se esperaba. Presumiblemente, la porción subducida dela placa en lo profundo de la zanja está tirando de la placa masiva hacia abajo al mismo tiempo que la lava emergente en la cresta que se extiende en medio del océano eleva la placa y la empuja hacia el este.
placa Gorda a la deriva
Allen y sus colegas encontraron, sin embargo, que una parte de la placa de Juan de Fuca llamada Placa de Gorda, ubicada frente a la costa norte de California, no está acoplada al manto, dejando que el manto debajo de Gorda se mueva independientemente de la placa de arribaEn cambio, el manto de Gorda parece estar alineado con el manto que se mueve debajo de la placa del Pacífico.
"La placa Juan de Fuca está influyendo claramente en el flujo del manto debajo de ella, pero la placa Gorda es aparentemente demasiado pequeña para afectar el manto subyacente", dijo.
Este cambio en el flujo del manto produce una ruptura o discontinuidad en las fuerzas sobre la placa, posiblemente explicando la segmentación a lo largo de la zona de subducción.
"Cuando observas los terremotos en Cascadia, a veces se rompen solo a lo largo del segmento sur, a veces en los dos tercios del sur y a veces a lo largo de toda la placa", dijo Allen. "El cambio en el flujo del manto podríaestar vinculado a esa segmentación ".
La Iniciativa Cascadia es un experimento comunitario diseñado por la comunidad de investigación con todos los datos inmediatamente disponibles para el público. NSF financió el proyecto con dinero que recibió a través del estímulo de 2009 o la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense ARRA. Once científicos, incluido Allen, de todos los Estados Unidos formaron el Equipo de Expedición de la Iniciativa Cascadia responsable del despliegue sísmico en alta mar.
Los coautores de Allen y Martin-Short en el artículo de Nature Geosciences son Ian Bastow y Eoghan Totten del Imperial College y el geofísico de UC Berkeley Mark Richards, profesor de ciencia terrestre y planetaria. Richards ayudó a desarrollar el modelo geodinámico de la interacción entre losplaca y el manto que explica cómo la placa del Pacífico que se mueve más rápido podría anular la influencia que la placa de Gorda tiene en el manto de abajo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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