Con una claridad sin precedentes, los científicos han observado directamente una zona de subducción (el punto de colisión donde una placa tectónica se sumerge bajo otra) en proceso de ruptura. El descubrimiento, publicado en Science Advances , arroja nueva luz sobre la evolución de la superficie terrestre y plantea nuevas preguntas sobre los futuros riesgos sísmicos en el noroeste del Pacífico.
Bianca Scolaro, State of the Planet
Las zonas de subducción son el escenario de los eventos tectónicos más poderosos de la Tierra. Impulsan continentes por todo el planeta, desencadenan terremotos devastadores y erupciones volcánicas, y reciclan la corteza del planeta en las profundidades del manto.
Pero no duran para siempre. Si así fuera, los continentes colisionarían y se apilarían sin cesar, borrando los océanos y el registro del pasado de la Tierra. La gran pregunta que se han planteado los geólogos es: ¿cómo exactamente se apagan finalmente estos poderosos sistemas?
«Iniciar una zona de subducción es como intentar empujar un tren cuesta arriba: requiere un esfuerzo enorme», dijo Brandon Shuck, profesor adjunto de la Universidad Estatal de Luisiana y autor principal del estudio. «Pero una vez que se mueve, es como si el tren corriera cuesta abajo, imposible de detener. Acabar con ella requiere algo drástico: básicamente, un descarrilamiento».
Shuck realizó la investigación mientras era investigador postdoctoral en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty, que forma parte de la Escuela de Clima de Columbia.
Frente a la costa de la isla de Vancouver, en una región de Cascadia donde las placas Juan de Fuca y Explorer se desplazan lentamente bajo la placa norteamericana, los científicos han encontrado la respuesta. Mediante una combinación de imágenes de reflexión sísmica (esencialmente, un ultrasonido del subsuelo terrestre) y registros detallados de terremotos, el equipo ha capturado una zona de subducción en proceso de desintegración.
Los datos sísmicos se recopilaron durante el Experimento de Imágenes Sísmicas de Cascadia 2021 ( CASIE21 ) a bordo del buque de investigación Marcus G. Langseth del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty. El experimento fue dirigido por la científica de Lamont, Suzanne Carbotte, quien también es coautora del nuevo artículo, junto con su colega Anne Bécel.
Los investigadores enviaron ondas sonoras desde el barco al fondo marino y registraron los ecos mediante un sistema de escucha submarina de 15 kilómetros de longitud. Esto produjo imágenes de alta resolución de fallas y fracturas en las profundidades del fondo oceánico, revelando los puntos donde la placa se está rompiendo.
«Esta es la primera vez que tenemos una imagen clara de una zona de subducción en pleno proceso de muerte», dijo Shuck. «En lugar de cerrarse de golpe, la placa se está desgarrando pieza por pieza, creando microplacas más pequeñas y nuevos límites. Así que, en lugar de un gran descarrilamiento, es como ver un tren descarrilarse lentamente, vagón por vagón».
Carbotte añade que los científicos saben desde hace décadas que la subducción puede detenerse cuando las regiones flotantes de las placas oceánicas alcanzan una zona de subducción. «Pero antes no teníamos una visión tan clara del proceso en acción», afirma. «Estos nuevos hallazgos nos ayudan a comprender mejor el ciclo de vida de las placas tectónicas que dan forma a la Tierra».
El equipo observó desgarros que atravesaban la placa de Juan de Fuca, incluyendo una fractura masiva donde la placa se hundió unos 5 kilómetros. «Hay una falla muy grande que está rompiendo activamente la placa [en subducción]», explicó Shuck. «Aún no está completamente desgarrada, pero está cerca».
Los registros sísmicos confirman el patrón: a lo largo del desgarro de 75 kilómetros de longitud, algunas secciones aún presentan actividad sísmica, mientras que otras presentan un silencio inquietante. «Una vez que un fragmento se ha desprendido por completo, ya no produce terremotos porque las rocas ya no están adheridas», explicó. Esa ausencia de un espacio sísmico es una señal reveladora de que parte de la placa ya se ha desprendido y que el espacio está creciendo lentamente con el tiempo.
El estudio descubrió que esta ruptura ocurre por etapas, mediante lo que los investigadores denominan terminación «episódica» o «fragmentaria». En lugar de una ruptura repentina de toda la placa tectónica, esta se desgarra gradualmente, sección por sección.
Al desprenderse en fragmentos más pequeños, la placa más grande pierde impulso —como si se cortaran los vagones de un tren desbocado— y finalmente deja de ser arrastrada hacia abajo. El tiempo que tarda cada fragmento en desprenderse es de varios millones de años, pero en conjunto, estos episodios pueden paralizar gradualmente todo un sistema de subducción.
Esta fragmentación episódica ayuda a explicar características desconcertantes de la historia de la Tierra preservadas en otros lugares, como fragmentos abandonados de placas tectónicas y estallidos inusuales de actividad volcánica. Un ejemplo notable se encuentra frente a Baja California, donde los científicos han observado desde hace mucho tiempo microplacas fósiles: los restos fragmentados de la otrora enorme placa Farallón.
Durante décadas, los investigadores supieron que estos fragmentos debían ser evidencia de zonas de subducción en declive, pero el mecanismo que las creó no estaba claro. Cascadia ahora proporciona esa pieza faltante: las zonas de subducción no colapsan en un solo evento catastrófico, sino que se desintegran gradualmente, dejando microplacas como evidencia geológica.
De cara al futuro, los investigadores exploran si un gran terremoto podría atravesar una de estas grietas recién descubiertas o si las grietas podrían influir en su propagación. Si bien estos hallazgos ayudan a refinar los modelos sobre cómo las complejidades estructurales afectan el comportamiento sísmico, no modifican significativamente el pronóstico de riesgo para Cascadia a escala temporal humana.
La región todavía es capaz de producir terremotos y tsunamis muy grandes, y comprender cómo estas nuevas rupturas influyen en los patrones de ruptura mejorará los modelos utilizados para estudiar los riesgos sísmicos en el noroeste del Pacífico.
Más información: Brandon Shuck et al., Desgarro de losas y terminación de la subducción segmentada impulsados por tectónica transformante, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ady8347
