updated 12:54 PM CEST, Oct 1, 2016

Cañones de aire comprimido para la predicción de terremotos

Ratio: 0 / 5

Inicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivado
 

barco utilizando cañones de aire comprimido

Las explosiones de armas de aire no tuvieron ningún efecto sobre la fauna

Los geólogos del petróleo han utilizado durante mucho tiempo cañones de aire en su búsqueda de yacimientos de petróleo y gas. Explosiones repentinas de los dispositivos generan ondas sísmicas que se utilizan para asignar formaciones subterráneas de roca. ¿Podría la misma técnica utilizarse para estudiar los terremotos? Un equipo de científicos chinos cree que sí. Los investigadores han diseñado un cañón de aire que podría ser útil en el seguimiento de los cambios en la acumulación de tensión a lo largo de zonas de fallas.

Aunque los geólogos suelen utilizar dinamita o algún otro método de creación de ondas sísmicas en sus exploraciones en tierra, para la exploración sobre el agua a menudo se usan cañones de aire comprimido. Cuando se disparan estos dispositivos - que son remolcados a menudo detrás de los barcos - las fuertes explosiones de aire a presión envían ondas de choque a través del agua y en sedimentos subyacentes, donde se desencadenan las vibraciones sísmicas. Igual que los médicos toman las tomografías computarizadas del cuerpo humano, los geólogos reúnen estos datos con una red de sismómetros - son los receptores y la utilizan para cartografiar la estructura de depósitos de roca y otras características, tales como fallas geológicas, en la corteza de la región.

cañon marino  de aire comprimidoRedes similares pueden ser usadas para monitoreos sutiles, viendo a largo plazo los cambios en la velocidad de las ondas sísmicas. Estos son precisamente el tipo de variaciones que pueden significar cambios en la acumulación de la tensión a lo largo de una zona de falla, dice Wang Baoshan, un geofísico de la Administración de Terremotos de China en Beijing. Aunque los estudios han observado muchos cambios en las zonas de fallas y las zonas volcánicas, se han basado en las fuentes naturales de ondas sísmicas. Sin embargo, las fuentes varían en potencia y ocurren con poca frecuencia, a intervalos irregulares y en lugares imprevisibles. Como resultado, la resolución de las imágenes es relativamente baja, dice Wang.

"El desafío es desarrollar una fuente de energía sísmica que sea consistente", dice Fenglin Niu, sismólogo de la Universidad Rice en Houston, Texas, quien no está involucrado en la investigación del equipo. De ahí la necesidad del dispositivo que Wang y sus colegas diseñaron. El aparato, que los investigadores llaman una "transmisión a la estación sísmica", se compone de cuatro grandes tanques de aire, cada uno de los cuales puede contener casi 33 litros de aire a una presión de 15 megapascales (o alrededor de 153 veces la presión atmosférica a nivel del mar).

prueba sísmica con cañones de aire comprimido

Pruebas de campo del equipo se llevaron a cabo en abril pasado en un sitio en la provincia china de Yunnan, cerca del centro de una amplia zona de 10.000 kilómetros cuadrados con sismómetros utilizados para controlar dos fallas principales que se cruzan cerca. Los investigadores también desplegaron temporalmente un extra de 40 sismógrafos en la región circundante durante sus ensayos para garantizar una buena cobertura.

Durante las pruebas, el dispositivo de cañón de aire se incorporó a un pequeño depósito con una grúa y se disparó 111 veces. Los datos recolectados por los instrumentos cercanos a la zona indicaron que todos los tiros generaron movimientos del terreno casi idénticos, equivalentes a los que sería producidos por un terremoto de magnitud 0.5. Los movimientos de tierra provocados por un solo disparo fueron recogidos en un sismómetro a 112 kilómetros de distancia, informaron los investigadores en la edición actual de Eos, Transactions, de la American Geophysical Union. Cuando todos los datos se reunieron y se superpusieron, los movimientos del terreno se destacaron entre el ruido de fondo sísmico en instrumentos a más de 240 kilómetros de distancia.

Además de tener una gran consistencia de una prueba a otra, ni las explosiones de armas de aire, al parecer, ni los movimientos del terreno generados por los disparos, no tuvieron ningún efecto sobre la fauna o estructuras cercanas. Ninguno de los peces del lago murieron o  se asustaron por los disparos, y los instrumentos instalados en una presa a 1.4 kilómetros de distancia del sitio de la prueba mostraron que aceleraciones pico en tierra eran muy inferiores a las detectables por los seres humanos, dice Wang. Otros posibles efectos necesitan ser evaluados, admite, pero se cree que serán mínimos.

detección de las fallas entre las placas tectónicas

Los investigadores proponen controlar los cambios a lo largo de las fallas cercanas por el disparo de su dispositivo una vez por semana durante los próximos 3 años o más. Cuando los datos recogidos por la red regional de sismómetros se combinen con los obtenidos por los sistemas de posicionamiento global y otros instrumentos, los científicos pueden ser capaces de determinar cómo están relacionados los cambios en las velocidades de las ondas sísmicas y la evolución de las tensiones a lo largo de las fallas. Estos cambios, a su vez, pueden dar la alerta temprana de la acumulación de tensión a lo largo de las fallas, una posible señal de un futuro terremoto.

Los resultados del equipo son prometedores, especialmente a la luz de los recientes avances en sensores sísmicos, dice Niu. Sin embargo, señala los posibles problemas. Por un lado, los cambios en el nivel del agua en el embalse podrían causar cambios en la tensión de las rocas subyacentes, lo que afecta la velocidad de las ondas sísmicas generadas por las explosiones de los cañones de aire. En el futuro los datos recogidos durante las pruebas revelarán si eso es un problema, sugiere.

Artículo científico: Transmitting seismic station monitors fault zone at depth