Se podría pensar que a estas alturas ya tenemos todos los fondos marinos del Mediterráneo cartografiados, pero un terremoto en 2010 hizo un descubrimiento sorprendente: una placa oceánica volcada cerca del Estrecho de Gibraltar.
Esto merece una explicación: en 2010 se produjo un terremoto a gran profundidad en España que provocó extrañas ondas sísmicas. Aunque al principio era un misterio para los investigadores, ahora ha quedado claro que esas ondas fueron creadas por una placa, que se deslizó bajo otra placa oceánica y se volcó. De este modo, el agua que estaba encima de la placa acabó también debajo de ella. El fenómeno por el que una placa oceánica se desliza bajo otra se denomina subducción.
Algo similar ocurrió en el Mediterráneo occidental. El descubrimiento ayuda a comprender mejor la compleja estructura tectónica de esta parte del mar. El estudio también arroja luz sobre los mecanismos que subyacen a los raros terremotos del sur de España que se producen a profundidades de más de 600 kilómetros.
En abril de 2010 se produjo un terremoto de 6,3 grados en la escala de Richter en las profundidades de Granada. Las ondas sísmicas generadas por el seísmo fueron registradas por un gran número de estaciones de vigilancia en España y Marruecos como parte del Programa de Investigación del Vuelco Convectivo del Sistema del Mar de Alborán (PICASSO).
Ondas Coda y la fase extra de la onda P
Lo que llamó la atención fue que las ondas de código del seísmo, las lentas vibraciones residuales al final del sismograma, eran inusualmente largas, según registraron las estaciones de vigilancia marroquíes. Después de un terremoto, el suelo vibra a veces a baja frecuencia durante minutos. Esto se denomina coda sísmica. También se detectaron en España indicios de una fase tardía de ondas P adicionales, además de las ondas P normales. Las ondas P u ondas primarias son las primeras ondas visibles en un sismograma. Tienen una velocidad de unos 6 kilómetros por segundo y se mueven en la misma dirección a medida que se propagan, como las ondas sonoras.
“Al principio, nuestro objetivo no era en absoluto comprender mejor los mecanismos de los terremotos profundos, porque estudios anteriores ya los habían estudiado ampliamente. Nuestra intención era sobre todo cartografiar las distintas ondas, porque hay mucho que aprender de ellas si te tomas el tiempo de observarlas de cerca”, explica el investigador Daoyuan Sun, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China. “Durante nuestra investigación, sin embargo, tropezamos con estas ondas extrañas, incluyendo la coda larga y la fase P extra”.
La zona de baja velocidad
Los investigadores llegaron a la conclusión de que la coda larga y la fase extra de las ondas P se explicaban mejor por una denominada capa de baja velocidad en el manto terrestre. Esta zona de baja velocidad (LVZ) es el tramo de la parte superior del manto en el que las ondas sísmicas se mueven lentamente. Las ondas se ralentizan y se absorben. Suele ser un indicio de que han atravesado material fundido o líquido.
Las placas terrestres submarinas suelen contener una capa de este tipo en su superficie debido al agua que han arrastrado hasta el manto terrestre. “Al modelar las ondas sísmicas en detalle, pudimos obtener imágenes de la capa de baja velocidad bajo la placa hundiéndose hacia el noreste, a diferencia de una placa submarina normal con una capa de baja velocidad en su superficie”, afirma Sun. “Este extraño fenómeno entre la placa y la capa de baja velocidad indica que la placa se ha hundido”.
Es la primera vez que un estudio concluye que la placa se ha volcado y no está vertical. La zona de baja velocidad (LVZ) también puede explicar los terremotos profundos en España, según los investigadores, porque indica la presencia de silicatos de magnesio portadores de agua que la llevan a una profundidad de 600 kilómetros. Si estos silicatos se secan, pueden volverse más frágiles y provocar terremotos profundos.
La presencia de estos silicatos acuíferos también puede indicar a los sismólogos la velocidad a la que la placa se hundió bajo el agua. Los silicatos de magnesio con agua indican que “una gran cantidad de agua fue transportada a la zona de transición del manto, lo que indica que la placa estaba relativamente fría”, afirma Sun. La zona de transición del manto forma la separación entre el manto superior y el manto inferior entre 410 y 670 kilómetros de profundidad.
Un límite inferior razonable
“Dada la edad relativamente joven de los fondos marinos del Mediterráneo occidental, el ritmo de hundimiento de la placa debe ser bastante elevado para que esta se mantenga fría, pensemos en un ritmo de unos 70 milímetros al año”, afirma. “En otras palabras, creemos que nuestro estudio podría proporcionar un límite inferior razonable para la tasa de subducción en esta región”.
Los investigadores creen que también sería interesante investigar las ondas sísmicas provocadas por terremotos profundos en otros lugares, como el noreste de China, Sudamérica y cerca de Fiyi, ya que allí podrían estar actuando los mismos mecanismos. Pero para ello debe haber un gran número de estaciones de vigilancia cerca de los terremotos, como ocurrió con el seísmo español de 2010.