Imágenes en 3D para descubrir misterios del fondo oceánico
En estas dorsales se separan las placas y se genera corteza oceánica a causa de los procesos magmáticos que tienen lugar dentro y en la base de la corteza. Se sospecha que existe una relación intensa entre estos procesos magmáticos y otros procesos hidrotérmicos, tectónicos y volcánicos relativamente locales. No obstante, las «características de esta relación apenas se conocen», indica la Dra. Milena Marjanovic, geofísica marina beneficiaria de una beca individual Marie Curie como investigadora principal del proyecto financiado con fondos europeos 3DWISE. «Estudiamos esta relación y abordamos cuestiones fundamentales y recurrentes en las ciencias de la Tierra relacionadas con los mecanismos responsables de la acreción de la corteza, la circulación hidrotérmica y las erupciones volcánicas submarinas». El problema reside en que no se conocen las propiedades de la corteza superior al detalle allí donde se produce dicha relación y tiene lugar la actividad hidrotérmica. Hasta las capas interiores de la Tierra Para registrar estas propiedades, en 3DWISE se utilizó 3D FWI, una tecnología puntera desarrollada por la industria petrolera y gasística similar a los escáneres de resonancia magnética o los rayos X utilizados en medicina. La tecnología se empleó en corpus de datos sísmicos de alta fidelidad obtenidos a lo largo de una parte de la dorsal del Pacífico Oriental, una dorsal ubicada en el fondo del océano Pacífico. La dorsal del Pacífico Oriental se caracteriza por mostrar una actividad hidrotérmica importante, dos erupciones volcánicas documentadas y mediciones históricas multidisciplinarias y sustanciales únicas en la Tierra. Tampoco se conocen todos los detalles de las rutas hidrotérmicas que se generan cuando el agua marina penetra en la corteza ni las interacciones con otros procesos en dicha zona. El equipo al cargo estudió la corteza nueva formada en la dorsal del Pacífico Oriental desde 9º 16’ norte a 9º 56’ norte mediante técnicas geofísicas modernas. Obtuvieron imágenes de irregularidades a baja velocidad y les asociaron la presencia de rutas hidrotérmicas ascendentes y descendentes en el plano axial de la dorsal, que se extiende a gran velocidad. Los socios del proyecto compararon los resultados con otros corpus previos. Los descubrimientos muestran que la interacción entre los procesos tectónicos magmáticos e hidrotérmicos no es sencilla debido a las distintas escalas temporales de cada cual. Además, descubrieron que una permeabilidad elevada de la corteza y un régimen hidrotérmico activo deben coexistir tanto en el espacio como en el tiempo para desarrollar, mantener y alimentar un flujo hidrotérmico vigoroso a alta temperatura. La parte superior de la corteza formada en la dorsal del Pacífico Oriental está representada por basaltos (capa 2A) y diques (2B). En los modelos de velocidad, el límite entre las capas 2A/2B se caracteriza por un gradiente de velocidad atribuido a un cambio en la porosidad. La naturaleza geológica de dicho gradiente está siendo sometida a debate. Debido a la poca información que se posee sobre las velocidades de la corteza superior, no se puede afirmar si esta observación responde al agrandamiento físico de la capa extrusiva o a un frente de agrietamiento descendente provocado por la actividad hidrotérmica. Los miembros del equipo aplicaron un método 3D FWI elástico a un corpus sísmico tridimensional obtenido en la dorsal del Pacífico Oriental. Los resultados apuntan a que el emplazamiento de rocas extrusivas, las variaciones en su grosor y la velocidad de subsidencia del dique están controladas en gran medida por procesos y condiciones tectónico-magmáticos que están activos cerca del eje de la dorsal. Imágenes tridimensionales inéditas de la corteza superior oceánica Además, 3DWISE generó una imagen verdaderamente tridimensional de la lente magmática axial situada a aproximadamente un kilómetro y medio bajo el fondo del mar y que tiene alrededor de un kilómetro de ancho. Según la Dra. Marjanovic, es la primera vez que se obtiene una imagen tridimensional a alta resolución de la parte de arriba de la corteza superior. Comprender cómo se forma la corteza en el borde divergente de las placas oceánicas permitirá conocer mejor el comportamiento de las placas más allá del eje de la dorsal y en las zonas de subducción. «Estas zonas son especialmente importantes debido a que son donde se generan los grandes terremotos y maremotos, fenómenos que han provocado algunas de las de las catástrofes más devastadoras de la historia de la humanidad», concluyó Marjanovic.
Palabras clave
3DWISE, fondo oceánico, corteza oceánica, dorsal centro-oceánica, tectónica de placas, 3D FWI, dorsal del Pacífico Oriental
