Investigadores han tomado imágenes de una zona de subducción frente a la Isla de Vancouver mientras se desintegra, demostrando que estos vastos sistemas tectónicos pueden expirar en fragmentos en lugar de de una vez por todas. El hallazgo podría arrojar luz sobre antiguos fragmentos rotos de placas, actividad volcánica, y cómo las fracturas ocultas debajo de Cascadia podrían moldear futuros terremotos.
Una Zona de Subducción en Desintegración
Donde una parte de la superficie de la Tierra se presiona debajo de otra y se hunde en las profundidades del planeta, nacen las zonas de subducción. Estas zonas dan origen a algunos de los terremotos más grandes registrados, a poderosas erupciones volcánicas, y a la lenta pero continua alteración de continentes y cuencas oceánicas. Hasta ahora, los investigadores habían encontrado pocas oportunidades para observar claramente qué ocurre cuando uno de estos vastos sistemas llega al final de su existencia.
Un estudio publicado en Science Advances describe una zona de subducción que se está fracturando activamente en partes más pequeñas. Las placas de Juan de Fuca y Explorer están siendo empujadas debajo de la placa Norteamericana frente a la costa de la Isla de Vancouver a un ritmo lento. Esta área se encuentra dentro de la zona de subducción de Cascadia, una vasta frontera tectónica que se extiende a lo largo del Pacífico Noroeste.
Expertos combinaron detallados registros de terremotos con imágenes de reflexión sísmica para observar a gran profundidad debajo del lecho marino. Este método opera de una manera similar al ultrasonido médico, que envía ondas sonoras al cuerpo humano. Los científicos proyectan ondas sonoras en el suelo y miden cómo regresan de características distintas debajo del lecho marino.
Las mediciones del movimiento del suelo se originaron en el Experimento de Imágenes Sísmicas de Cascadia (CASIE21), patrocinado por la NSF, donde investigadores a bordo de una embarcación transmitieron ondas sonoras al fondo oceánico. Una línea de 15 kilómetros de largo que transportaba instrumentos de escucha submarinos capturó las señales que regresaban.
Los científicos construyeron imágenes detalladas de estructuras enterradas debajo del lecho marino al examinar los ecos. Los resultados fueron llamativos: fallas y fracturas fueron encontradas cortando a través de la placa que se hunde, incluyendo lugares donde la placa parece estar dividiéndose activamente.
«Esta es la primera vez que tenemos una imagen clara de una zona de subducción en el acto de morir», dijo Brandon Shuck, un geólogo de la Universidad Estatal de Louisiana y autor principal del estudio. «En lugar de cerrarse de golpe, la placa se está desgarrando poco a poco, creando placas microplacas más pequeñas y nuevos límites. Entonces, en lugar de un gran accidente, es como observar cómo un tren se descarrila lentamente, un vagón a la vez.»
La Analogía del Accidente de Tren de Shuck
La analogía de Shuck es del tipo que se queda con usted. Una zona de subducción que comienza es como intentar empujar un tren cuesta arriba: se requiere un gran esfuerzo. Pero una vez que está en movimiento, y la sensación es de un tren que cobra velocidad al rodar cuesta abajo, totalmente fuera de control.
Terminarlo requiere algo dramático: básicamente, un accidente de tren.
Las imágenes de Cascadia podrían estar revelando el proceso exacto en el que está trabajando una zona de subducción madura a medida que llega a su fin, dejando a los geólogos enfrentando una pregunta fundamental: ¿qué es lo que realmente hace que una zona de subducción deje de funcionar?
La Fractura de 75 Kilómetros
Los investigadores encontraron varias fracturas que atravesaban la placa oceánica. Entre ellas, una destaca por su escala: un desplazamiento masivo donde una parte de la losa ha descendido aproximadamente cinco kilómetros.
«Hay una falla muy grande que está rompiendo la placa activamente», explicó Shuck. «Aún no se ha desprendido al 100%, pero está cerca».
Los terremotos brindan a los científicos una forma de leer lo que está sucediendo debajo de la superficie. A través de una fractura que se extiende aproximadamente 75 kilómetros, algunos segmentos siguen produciendo terremotos mientras que otros se han vuelto inusualmente quietos. El contraste es significativo porque los terremotos ocurren cuando bloques conectados de roca acumulan estrés y se deslizan repentinamente.
«Una vez que un pedazo se ha desprendido por completo, ya no produce terremotos porque las rocas ya no están pegadas», dijo.
Esa parte de la fractura carece de terremotos, lo que sugiere que una sección de la placa ya se ha desprendido. Los investigadores dicen que ese pedazo desprendido está creciendo más con el tiempo.
La Ruptura Lleva Su Tiempo
Si bien el colapso de cualquier porción puede llevar varios millones de años, estos episodios separados pueden, en conjunto, impulsar toda una zona de subducción hacia su fin.
El proceso es descrito por los investigadores como «por etapas» o «episódico» de terminación. En este proceso, secciones individuales se rompen en diferentes momentos, destruyendo gradualmente el sistema tectónico más grande.
Estas fallas atraviesan la placa y marcan lugares donde secciones de la corteza terrestre se mueven lateralmente unas sobre otras. Tales límites pueden ayudar a aislar fragmentos individuales, desempeñando un papel importante en la configuración.
Un pedazo de la capa externa de la Tierra puede desprenderse y convertirse en un elemento más pequeño e independiente que se mueve una vez que se separa de las placas principales circundantes. Este fragmento desprendido se denomina microplaca, que actúa casi como un equivalente en miniatura de las placas más grandes que dominan la capa externa rígida del planeta.
Mientras tanto, porciones cercanas de la placa más grande pueden continuar hundiéndose.
Cuando las partes se desprenden, la placa que queda pierde parte de la presión descendente que mantiene la subducción. Shuck compara el proceso con quitar coches a un tren en marcha. En cierto punto, ya no hay suficiente del sistema en su lugar para seguir funcionando de la misma manera.
Misterios Antiguos Explicados
El hallazgo podría arrojar luz sobre enigmas geológicos observados en otros lugares. Shuck dice que la zona de subducción que falla de manera por etapas podría explicar cómo se formaron algunos fragmentos antiguos. También podría ayudar a explicar por qué ciertas regiones ven actividad volcánica que parece estar desconectada de las zonas de subducción activas.
| Proceso | Descripción |
|---|---|
| Arranque de subducción | Como empujar un tren cuesta arriba — se requiere un gran esfuerzo |
| Operación de subducción (1) | Como un tren descendiendo una pendiente, imposible de detener (2) |
| Parada de subducción (3) | Poco a poco, como un tren descarrilando un vagón a la vez (4) |
| Límites de transformación (5) | Que cortan a través de la placa (6) |
Lo que esto significa para los terremotos (7)
Lo que CASIE21 muestra no es meramente el apagado de una máquina, sino un sistema que está cambiando activamente su propia estructura. El desplazamiento de cinco kilómetros de la ruptura de 75 kilómetros constituye una ilustración dramática de este reordenamiento. (8)
Las secciones tranquilas implican que piezas ya se han desprendido, mientras que las zonas activas que siguen produciendo temblores marcan dónde la placa permanece unida. (9)
La idea de un tren moviéndose sin control funciona bien como una forma de describir lo que sucede. Así como quitar vagones a un tren cambia cómo funciona todo el sistema, quitar partes de la placa de subducción también cambia el sistema. Con el tiempo, ya no queda suficiente placa para mantener el proceso en marcha. (10)
Un Desastre en Cámara Lenta (11)
Comprender el proceso se basa en reconocer lo lento que se mueve. Una zona de subducción no es una sola máquina, sino un sistema de placas, fallas y tensiones que tardan millones de años en resolver sus interacciones. (12)
Las nuevas imágenes de Cascadia revelan que el sistema está en movimiento, desintegrándose poco a poco en lugar de sufrir un colapso repentino, y produciendo placas microtéctónicas y nuevas fronteras en el camino.
Cómo funcionan las estructuras bajo el lecho marino en otros lugares depende de lo que muestran estas nuevas imágenes. Capturan un sistema que se está reordenando activamente, con grandes fallas y fracturas que atraviesan la placa que se hunde.
El desplazamiento de cinco kilómetros asociado a una falla de 75 kilómetros sirve como una ilustración llamativa del proceso en acción.
El tren está descarrilando, un vagón a la vez.
Material de origen: “La Tierra se está desgarrando bajo el noroeste del Pacífico”, ScienceDaily.
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