Sensores oceánicos se dirigen a una antigua fuente de tsunami

Un equipo de investigación de Michigan State University se está preparando para estudiar el sistema de fallas submarinas vinculado con un tsunami mortal de 1946 que golpeó partes de Hawaii, Alaska, Washington y Oregon, según Phys.org. El equipo planea colocar sismómetros impermeables, instrumentos que miden las vibraciones del suelo causadas por terremotos, en el fondo del océano Pacífico cerca de Alaska. La meta no es predecir el próximo terremoto. Es recopilar mejores datos sobre cómo se está moviendo ahora esta sección de la Tierra, para que los científicos puedan mejorar los mapas de riesgo y los códigos de construcción que los usan.

El lugar importa porque el tsunami de 1946, una serie de poderosas olas oceánicas causadas cuando el fondo marino mueve de repente el agua que está sobre él, fue inusual. Phys.org informa que ocurrió después de un terremoto relativamente pequeño frente a Alaska, y los sismólogos, los científicos que estudian los terremotos, todavía no entienden por completo por qué produjo un tsunami tan grande. El proyecto se enfoca en la zona de subducción de Alaska-Aleutianas, un lugar donde una placa tectónica, o enorme capa móvil de la capa exterior de la Tierra, se hunde debajo de otra placa. Estas zonas pueden producir grandes terremotos porque las placas pueden atorarse, acumular tensión y luego deslizarse de repente.

El trabajo es en parte ciencia, en parte operaciones marinas y en parte colocación precisa de instrumentos. Songqiao “Shawn” Wei, profesor asociado de ciencias de la Tierra y ambientales y de matemáticas computacionales, ciencia e ingeniería, dirigirá el esfuerzo con socios de la University of Hawaii. El proyecto cuenta con apoyo de la National Science Foundation, incluido tiempo de barco y uso de instrumentos. Eso importa porque el trabajo en el fondo del océano cuesta más y requiere más planificación que el monitoreo en tierra. En tierra, un sensor puede usar energía solar y GPS, que es un sistema basado en satélites para la ubicación y el tiempo. En aguas profundas, los paneles solares no ayudan y las señales de GPS no llegan al instrumento.

Eso cambia el trabajo. Antes de que un barco de investigación salga del puerto, el equipo debe estudiar el fondo marino y elegir lugares que sean lisos, planos y sin rocas. Un mal lugar puede dañar el equipo o producir datos deficientes. Durante la colocación, la tripulación usa un sistema de flotación para que cada sismómetro baje lentamente en vez de chocar contra el fondo marino. Phys.org informa que colocar un solo sensor puede tomar horas. Luego, el instrumento tiene que funcionar con una batería durante unos 15 meses, usando relojes atómicos, dispositivos de medición del tiempo extremadamente precisos, para registrar el tiempo de cada vibración que detecta. Después de eso, el equipo debe regresar en barco, recuperar el equipo y descargar los datos.

Para un salón de CTE, el proyecto es un buen ejemplo de cómo la ciencia moderna depende tanto de técnicos y operadores como de profesores. Alguien tiene que preparar carcasas selladas para que la presión del agua no arruine los aparatos electrónicos. Alguien tiene que manejar las operaciones de cubierta de forma segura en un barco. Alguien tiene que administrar baterías, relojes, cables, equipos de elevación y sistemas de recuperación. Alguien tiene que procesar grandes conjuntos de datos después de que regresen los instrumentos. El artículo no enumera ofertas de empleo ni credenciales, pero las tareas señalan una fuerza laboral que necesita criterio mecánico, conocimientos de electrónica, hábitos de seguridad marina, habilidades de mapeo y análisis de datos por computadora.

Los datos en sí no son solo un registro de vibraciones. Las ondas sísmicas, que son vibraciones que viajan por la Tierra, pueden ayudar a los científicos a crear imágenes de lo que está debajo del fondo marino, de manera parecida a como las imágenes médicas usan ondas para ver dentro del cuerpo. El equipo de Wei está especialmente interesado en el agua atrapada en lo profundo de la Tierra y en si cambia la fricción, la resistencia entre superficies cuando intentan deslizarse una junto a la otra, entre las placas tectónicas. Esa fricción puede afectar si una ruptura, la sección de una falla que se quiebra durante un terremoto, se detiene rápidamente o crece hasta convertirse en un evento mayor.

Los investigadores también quieren estudiar los terremotos lentos. Un terremoto lento es movimiento en una falla que toma días o semanas en vez de segundos, y libera energía sin las violentas vibraciones de un terremoto típico. Los científicos solo han reconocido estos eventos en las últimas décadas. Wei quiere saber si los terremotos lentos están conectados con el extraño evento de 1946 y por qué parecen ocurrir en esta parte del sistema de las Aleutianas. Esa pregunta no puede responderse con una prueba corta de laboratorio, porque los materiales reales, el agua, la presión y el movimiento de las placas están ocurriendo a millas de la costa.

La conexión con la seguridad pública es práctica. El U.S. Geological Survey usa ciencia como esta para actualizar mapas de riesgo, que muestran qué tan probables son las vibraciones fuertes en distintos lugares. Los ingenieros, planificadores y funcionarios de códigos pueden usar esos mapas al decidir cómo deben diseñarse las estructuras. Los códigos de construcción son reglas que establecen estándares mínimos de seguridad para la construcción, como qué tan fuerte debe ser una estructura para soportar las vibraciones. Mejores datos no eliminan el riesgo, pero pueden cambiar para qué se preparan los constructores, inspectores, encargados de emergencias y comunidades costeras.

Este tipo de proyecto también muestra por qué las carreras técnicas siguen cambiando. El problema central es antiguo: las placas de la Tierra se mueven, las fallas se deslizan y las costas enfrentan peligros. Las herramientas están cambiando rápido: baterías de larga duración, relojes precisos, carcasas impermeables para la presión, mapeo del fondo oceánico y modelos computacionales que convierten vibraciones sin procesar en información útil. El trabajo requiere paciencia porque los instrumentos pueden permanecer en silencio durante más de un año antes de que alguien vea los datos. También requiere humildad, porque un sensor puede estar bien diseñado y aun así encontrar un fondo marino más irregular, profundo o complicado de lo esperado.