Una enorme reserva de agua submarina podría explicar los misteriosos y lentos terremotos de Nueva Zelanda

instrumento de imágenes sísmicas
Un instrumento de imágenes sísmicas sigue a un buque de investigación durante un estudio de la zona de subducción de Hikurangi en Nueva Zelanda.

La subducción de la corteza superior rica en volcánicas suministra fluidos para megaempujes poco profundos y lentos deslizamientos

Los investigadores han descubierto el equivalente a un mar de agua encerrada dentro del sedimento y la roca de una perdida meseta volcánica que ahora se encuentra en lo profundo de la corteza terrestre.

Revelada por una imagen sísmica en 3D, el agua se encuentra a dos millas bajo el fondo del océano frente a la costa de Nueva Zelanda, donde puede estar amortiguando una importante falla sísmica que enfrenta la Isla Norte del país.

La falla es conocida por producir terremotos en cámara lenta, llamados eventos de deslizamiento lento. Estos pueden liberar la presión tectónica reprimida de manera inofensiva durante días y semanas. Los científicos quieren saber por qué ocurren con más frecuencia en algunas fallas que en otras.

Se cree que muchos terremotos de deslizamiento lento están relacionados con agua enterrada. Sin embargo, hasta ahora no había evidencia geológica directa que sugiriera que existiera un depósito de agua tan grande en esta falla particular de Nueva Zelanda.

"Aún no podemos ver lo suficientemente profundo como para saber exactamente el efecto sobre la falla, pero podemos ver que la cantidad de agua aquí es en realidad mucho mayor de lo normal", dijo el autor principal del estudio, Andrew Gase, quien realizó el trabajo como becario postdoctoral en el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (UTIG).

Gase, que ahora es becario postdoctoral en la Universidad Western Washington, pide perforaciones más profundas para encontrar dónde termina el agua para que los investigadores puedan determinar si afecta la presión alrededor de la falla, una información importante que podría conducir a una comprensión más precisa de los grandes terremotos, dijo.

meseta de Hikurangi

Imagen: La meseta de Hikurangi es un vestigio de una serie de épicas erupciones volcánicas que comenzaron hace 125 millones de años en el Océano Pacífico. Un reciente estudio sísmico (rectángulo rojo) dirigido por el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas tomó imágenes de la meseta mientras se hunde en la zona de subducción Hikurangi de Nueva Zelanda (línea roja). Crédito: Andrew Gase

El sitio donde los investigadores encontraron el agua es parte de una vasta provincia volcánica que se formó cuando una columna de lava del tamaño de Estados Unidos irrumpió en la superficie de la Tierra en el Océano Pacífico hace 125 millones de años. El evento fue una de las mayores erupciones volcánicas conocidas en la Tierra y se prolongó durante varios millones de años.

Gase utilizó escáneres sísmicos para construir una imagen en 3D de la antigua meseta volcánica en la que vio sedimentos gruesos y en capas que rodeaban volcanes enterrados. Sus colaboradores de la UTIG realizaron experimentos de laboratorio con muestras de núcleos de perforación de roca volcánica y descubrieron que el agua constituía casi la mitad de su volumen.

"La corteza oceánica normal, una vez que tenga unos 7 o 10 millones de años, debería contener mucha menos agua", dijo. La corteza oceánica en los escaneos sísmicos era diez veces más antigua, pero seguía siendo mucho más húmeda.

Gase especula que los mares poco profundos donde tuvieron lugar las erupciones erosionaron algunos de los volcanes hasta convertirlos en una roca porosa y fragmentada que almacenó agua como un acuífero mientras estaba enterrada. Con el tiempo, la roca y los fragmentos de roca se transformaron en arcilla, reteniendo aún más agua.

El hallazgo es importante porque los científicos creen que la presión del agua subterránea puede ser un ingrediente clave en la creación de condiciones que liberen el estrés tectónico a través de terremotos de deslizamiento lento. Esto suele ocurrir cuando los sedimentos ricos en agua quedan enterrados con la falla, atrapando el agua bajo tierra.

Sin embargo, la falla de Nueva Zelanda contiene poco de este sedimento oceánico típico. En cambio, los investigadores creen que los antiguos volcanes y las rocas transformadas (ahora arcillas) están arrastrando grandes volúmenes de agua hacia abajo mientras son tragados por la falla.

meseta de Hikurangi

Imagen: Una imagen sísmica de la meseta de Hikurangi revela detalles sobre el interior de la Tierra y de qué está hecho. La capa azul verdosa debajo de la línea amarilla muestra agua enterrada dentro de rocas. Los investigadores del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas creen que el agua podría estar amortiguando los terremotos en la cercana zona de subducción de Hikurangi. Crédito: Andrew Gase

El director de la UTIG, Demian Saffer, coautor del estudio y codirector científico de la misión de perforación científica, dijo que los hallazgos sugieren que otras fallas sísmicas en todo el mundo podrían encontrarse en situaciones similares.

"Es una ilustración realmente clara de la correlación entre los fluidos y el estilo del movimiento de las fallas tectónicas, incluido el comportamiento de los terremotos", dijo. "Esto es algo que hemos planteado como hipótesis a partir de experimentos de laboratorio y que algunas simulaciones por computadora lo predicen, pero hay muy pocos experimentos de campo claros para probar esto a la escala de una placa tectónica".

La investigación fue publicada en la revista Science Advances y se basa en cruceros sísmicos y perforaciones científicas en el océano dirigidas por investigadores de la UTIG: "Subducting volcaniclastic-rich upper crust supplies fluids for shallow megathrust and slow slip"

Etiquetas: Agua dulceSubmarinaTerremotoNueva Zelanda

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