Las profundidades oceánicas representan una de las últimas fronteras de la exploración científica. Según investigadores de la revista Nature, los océanos son esenciales para comprender el clima, los ecosistemas y los procesos de la Tierra profunda, incluyendo terremotos y tsunamis resultantes. Sin embargo, la falta de mapeo detallado ha limitado históricamente estos estudios.

MAPEO DEL MANTO TERRESTRE

El manto terrestre, la capa de roca mayormente sólida bajo la corteza que constituye más del 80% del volumen del planeta, permanece en gran medida como un misterio geológico. La tectónica de placas es impulsada por convección, el movimiento de churning del manto, pero sus mecanismos internos siguen siendo poco comprendidos.

Investigadores han comenzado a mapear el proceso de convección midiendo cómo las diferentes densidades de roca afectan la propagación de ondas sísmicas, utilizando sismómetros de fondo oceánico (OBS, por sus siglas en inglés) que pueden funcionar con baterías durante un año o más, según la investigación publicada en Nature.

Ana Ferreira, sismóloga de la Universidad de Londres (UCL), describe el movimiento de roca en el manto como "similar a una lámpara de lava". "Imagina una sartén con jarabe hirviendo, pero de diferentes tipos de jarabe con diferentes densidades", explica Ferreira. Los "penachos" particularmente calientes, formados por roca del manto más caliente que el manto circundante, crean cadenas de volcanes en mitad del océano, como las de Islandia o el archipiélago de Hawái.

La investigación pionera de los años noventa se centró en el Océano Pacífico, pero los científicos ahora expanden sus estudios al resto de los océanos. Un proyecto llamado UPFLOW analiza actualmente datos de sismómetros de fondo oceánico que Ferreira y sus colaboradores desplegaron en el Atlántico alrededor de las Azores, las Islas Canarias y Madeira.

En un proyecto separado, el equipo demostró cómo las herramientas de fondo oceánico podrían ayudar a los científicos durante una crisis. Una tormenta de terremotos sacudió la isla volcánica de São Jorge en las Azores en marzo de 2022, generando temores sobre una erupción inminente. Ferreira y sus colaboradores se apresuraron a instalar seis sismómetros de fondo oceánico alrededor de la isla y mapearon la actividad de magma bajo el volcán. Finalmente, no hubo erupción. "El magma llegó a menos de un kilómetro de la superficie. Luego se detuvo", dijo Stephen Hicks, sismólogo de UCL y coautor del estudio.

BUQUE CHINO MENG XIANG: NUEVA FRONTERA EN PERFORACIÓN SUBMARINA

Los investigadores tienen grandes expectativas sobre un nuevo buque de investigación oceanográfica: el Meng Xiang de China, cuyo nombre significa "sueño" en mandarín, lanzado a finales de 2024. Este buque está equipado para perforar hasta 11.000 metros bajo la superficie del mar, más profundo que cualquier buque científico anterior, y podría ser el primero en recopilar muestras directamente del manto terrestre.

Peter Bijl, paleoceanógrafo de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos, fue invitado a visitar el buque durante un taller en Guangzhou, China, a finales de 2024 y quedó impresionado por la variedad de laboratorios e instalaciones a bordo. "Tenía todo lo que uno pudiera necesitar en un buque, y más", dijo Bijl.

PREDICCIÓN DE TSUNAMIS CON HIDRÓFONOS

Los tsunamis pueden originarse en un extremo del océano y causar destrucción generalizada en el otro. Usama Kadri, matemático aplicado de la Universidad de Cardiff en Reino Unido, y sus colaboradores han desarrollado una técnica basada en océanos para predecir si y dónde un tsunami causará destrucción, hasta varias horas antes de que sus olas golpeen la tierra.

Su método se basa en hidrófonos, o micrófonos submarinos, que pueden detectar sonidos de baja frecuencia producidos en el punto de origen de un tsunami. Kadri y sus colaboradores crearon un modelo matemático que utiliza datos de hidrófonos para simular cómo se propagan las ondas de tsunami alrededor del mundo. "La fortaleza del software es que puede hacer cálculos globales en menos de 30 segundos", dijo Kadri.

Crucialmente, los sonidos submarinos viajan tres veces más rápido que el tsunami mismo, por lo que pueden llegar a los hidrófonos horas antes de que lo haga el tsunami. Esto podría dar a las autoridades locales tiempo precioso para evacuar a las personas de las áreas costeras bajas.

IMPLICACIONES GLOBALES

Estas tecnologías emergentes representan un cambio fundamental en la capacidad de la humanidad para comprender y responder a los procesos oceánicos y terrestres. La capacidad de mapear el manto terrestre podría revolucionar la comprensión de la tectónica de placas y la predicción de terremotos. La predicción mejorada de tsunamis podría salvar miles de vidas al proporcionar advertencias tempranas de desastres inminentes.

El lanzamiento del Meng Xiang marca un hito significativo en la exploración oceanográfica, posicionando a China como líder en investigación submarina profunda. La expansión de los estudios de sismómetros de fondo oceánico más allá del Pacífico hacia otros océanos del mundo promete desvelar patrones globales de convección del manto que actualmente permanecen ocultos.

Estas innovaciones subrayan la importancia crítica de invertir en tecnología oceanográfica avanzada para abordar algunos de los mayores misterios científicos de nuestro planeta y mejorar la capacidad de respuesta ante desastres naturales.