La forma en que las placas tectónicas se solapan unas encima de otras, provocando así terremotos, se conoce ahora mucho mejor gracias a los descubrimientos realizados por un grupo de científicos, que ha empleado un nuevo código computacional para crear modelos más fieles y precisos que los ahora existentes. Las zonas de subducción podrán ser comprendidas a escala más pequeña y con mayor detalle.
Un equipo de investigación de la Universidad de Lisboa (Portugal) y la Universidad Johannes Gutenberg (Alemania) ha desarrollado por primera vez un modelo numérico avanzado de uno de los principales procesos responsables del movimiento de las placas tectónicas de la Tierra.
Las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra son como piezas de un rompecabezas que están en constante movimiento, aunque muy lento: en promedio, se mueven solo unos 10 centímetros por año. Pero estas piezas del rompecabezas no encajan del todo: hay zonas en una placa que terminan sumergiéndose debajo de otra, las llamadas zonas de subducción, centrales para la dinámica del planeta.
Este movimiento es lento, pero puede dar lugar a momentos de gran liberación de energía (terremotos) y, a lo largo de miles de años, se forman en estas regiones grandes cadenas montañosas o fosas marinas.
¿Cómo se originan estas zonas de subducción y cómo evolucionan con el tiempo? Los geólogos ya sabían que en estas zonas, en una escala de tiempo de miles de años, este proceso puede estancarse y revertirse, dando lugar a nuevas zonas de subducción. Pero faltaba saber cómo sucede esto e incluir en los modelos computacionales las diversas (y enormes) fuerzas involucradas en este proceso.
Ahora, por primera vez, ha sido posible simular en tres dimensiones uno de los procesos más comunes de formación de nuevas zonas de subducción, asegurando que todas las fuerzas se modelen de forma dinámica y realista, incluida la propia gravedad de la Tierra.
“Las zonas de subducción son una de las principales características de nuestro planeta y el principal impulsor de la tectónica de placas y la dinámica global del planeta. Las zonas de subducción son también los lugares donde ocurren terremotos de gran magnitud, como es el caso del Cinturón de Fuego del Pacífico, el sistema de zonas de subducción más grande del mundo. Por eso es de suma importancia entender cómo se originan nuevas zonas de subducción y cómo ocurre este proceso”, explica Jaime Almeida, primer autor de este estudio, investigador del Instituto Dom Luiz, en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa (Ciências ULisboa).
Hasta una semana procesando datos
Cada una de las simulaciones que llevaron a estos resultados tardó hasta una semana en procesarse en una supercomputadora de la Universidad Johannes Gutenberg (Alemania). Pero este mismo trabajo podría haber tomado semanas, o incluso meses, si no hubiera sido por el código computacional desarrollado recientemente en esta Universidad, significativamente más eficiente que otros códigos disponibles hasta la fecha.
“Ya se había propuesto teóricamente que era más probable que se formaran nuevas zonas de subducción a partir de las preexistentes, pero nunca se habían llevado a cabo modelos de este tipo. En cierto modo, parece más fácil y probable de lo previsto que ello ocurra”, explica. João Duarte, investigador del Instituto Dom Luiz y coautor de este estudio, ahora publicado en la revista Communications Earth and Environment.
“Nuestros resultados muestran que es más probable que este proceso ocurra en placas de subducción antiguas y mesetas estrechas, y que se pueden formar nuevas zonas de subducción a partir de las anteriores de manera autorreplicante, sin necesidad de ningún otro forzamiento tectónico externo”, señala el estudio.
Este modelo abre un nuevo abanico de perspectivas y representa el punto de partida para estudiar regiones concretas de nuestro planeta: “Ahora estamos aplicando estos modelos a casos concretos, como las zonas de subducción que se están iniciando en el Océano Atlántico, en el Caribe, el Arco de Scotia, junto a la Antártida, y en el margen suroeste portugués, y que podría provocar el cierre del Océano Atlántico. El terremoto de Lisboa de 1755 puede haber sido el presagio del inicio de la subducción en dicha zona, y hay datos geológicos marinos que lo avalan", concluye João Duarte.
En resumen, la nueva técnica puede permitir conocer con mucha mayor precisión y en áreas geográficas más pequeñas cómo se producen procesos que hasta ahora solo podrían entenderse a una escala muy grande y, por tanto, menos precisa.
Estudio de referencia: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00380-2
