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Perforación profunda en busca de pistas sobre terremotos


El mareo por movimiento prolongado es uno de los riesgos laborales de trabajar en el mar frente a las costas de Japón durante tres semanas. Hiroki Sone puede dar fe de eso, después de haber pasado parte del semestre de otoño de 2018 en el proyecto de perforación oceánica científica más profundo de la historia.


Tom Ziemer, Universidad de Wisconsin-Madison

«Tal vez no debería asentir demasiado», dice el profesor asistente de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Wisconsin-Madison, un día después de regresar a Estados Unidos. «Me siento mareado.»

Sone y Ph.D. el estudiante Zirou Jin es parte del equipo internacional de científicos que trabajan en el Experimento de Zona Sismogénica Nankai Trough. En la fase final del experimento de 11 años, los investigadores están perforando debajo del Canal Nankai, el punto de encuentro de las placas tectónicas del Mar de Eurasia y Filipinas y la fuente de terremotos repetidos. Si tiene éxito, sería la primera vez que los científicos alcanzan una profundidad en la que los terremotos se generan en una zona de subducción, donde una placa (en este caso, el mar de Filipinas) empuja debajo de otra.

La perforación, que alcanzó una profundidad récord a principios de diciembre de 2018 y continuará hasta marzo de 2019, producirá muestras de rocas y permitirá al equipo instalar sensores, lo que posiblemente desenterrará nuevas pistas sobre los procesos que provocan los terremotos.

«Queremos entender qué tipo de fuerzas se están acumulando en este límite de la placa, porque esa es la fuerza motriz para el movimiento del suelo durante los terremotos», dice Sone. «Estar directamente allí y ver el material realmente mejora nuestra comprensión de lo que realmente está sucediendo».

Sone creció en una sociedad japonesa que comprensiblemente desconfía de los terremotos, dada la larga historia de actividad sísmica en el país. Recuerda las visitas a la escuela primaria desde un camión con una sala de sacudidas que les permitió a los estudiantes practicar maniobras de seguridad.

Él era un estudiante graduado en la Universidad de Kyoto que estaba trabajando en una tesis sobre un terremoto mortal en Taiwán cuando se enteró de los planes para la primera expedición del Programa de Perforación Oceánica Integrada de NanTroSEIZE, que se lanzó en 2007. Seis años más tarde, se unió a su primera expedición en Nankai. Canal.

Esta vez, él está liderando el equipo de propiedades físicas del grupo. Cuando los recortes (los residuos de roca generados durante la perforación) salen a la superficie, el equipo de Sone examina sus densidades para calcular los cambios en la porosidad, el porcentaje de espacio vacío en la roca que está lleno de agua. La porosidad generalmente disminuye con la profundidad, pero los investigadores buscan excepciones a esa tendencia que indicarán una presión de fluido mayor a la esperada. Los científicos han postulado durante mucho tiempo que la presión del fluido a lo largo de las interfaces de la placa tectónica es anormalmente alta, lo que podría hacer que una placa se deslice como un disco sobre una mesa de hockey de aire. Pero nadie ha medido esa presión de fluido a esta profundidad, dice Sone.

«Esta es una buena oportunidad para probar esas hipótesis y validar teorías o quizás refutar algunas de ellas», dice.

Sone regresará en helicóptero al barco de perforación Chikyu, cuyo nombre significa tierra en japonés, nuevamente en enero de 2019, mientras que Jin trabajará en un par de turnos de dos semanas en febrero y marzo. Los días de trabajo son largos a bordo del Chikyu, con turnos de 12 horas y acceso limitado a Internet.

Pero la promesa de muestras de núcleo de roca, mucho más grande y más útil que los recortes, al final es un motivador poderoso. Jin está estudiando núcleos de una expedición anterior para su Ph.D. trabaje en las propiedades viscoplásticas (cómo los materiales fluyen y se deforman con el tiempo) en el prisma acrecionario de Nankai Trough, la colección de rocas y sedimentos que se forman durante la subducción de la placa.

«Tratamos de ver cómo se acumula el estrés», dice ella.

Al tomar los núcleos de la interfaz de la placa y deformarlos lentamente en el laboratorio, dice Sone, los científicos pueden comprender mejor las fuerzas que se acumulan durante los 100 a 400 años entre los terremotos que generan tsunamis en el canal de Nankai.

«Es importante entender cómo se rompe la tierra durante estos grandes terremotos que ocurren en cuestión de minutos, y los científicos se han centrado en eso durante muchas décadas», dice. «¿Pero qué sucede entre los 100 años? ¿Cómo se acumula la fuerza para prepararse para el próximo terremoto ? Es una pregunta igual o más importante que no hemos abordado en la comunidad. Nos gustaría haga un gran avance allí para pronosticar mejor las amenazas sísmicas en todo el mundo «.

Proporcionado por: University of Wisconsin-Madison  

Información de: phys.org