Qué son los «thunderquakes», el extraño fenómeno que nace durante las tormentas

Las ondas sísmicas generadas por las tormentas eléctricas, conocidas como truenos y terremotos, pueden convertirse en una nueva fuente para obtener imágenes del subsuelo, según un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Penn State (EE.UU.).

Para llegar a esta conclusión, el equipo utilizó cables de telecomunicaciones de fibra óptica que se encontraban enterrados a pocos metros de profundidad bajo el campus de University Park (Texas), para desarrollar una nueva aplicación de la tecnología de detección acústica distribuida, (conocida como DAS). El objetivo de los investigadores se centra en entender cómo funcionan las ondas acústicas de la atmósfera y, en mayor medida, cómo pueden transferir energía al terreno.

«Los truenos generan ondas acústicas atmosféricas que se acoplan al suelo, produciendo señales sísmicas. Esta investigación no solo sirve como prueba de concepto para el uso de sismos de trueno («thunderquakes») como fuentes sísmicas para tomografía, sino que el DAS proporcionó una nueva forma de observar la interacción entre la atmósfera y la Tierra sólida», señala Tieyuan Zhu, profesor asociado de geociencias en Penn State y autor principal del artículo.¡

La tomografía sísmica permite reconstruir el subsuelo mediante ondas registradas por sensores en la superficie. Sin embargo, a diferencia de otras investigaciones, los científicos usaron las ondas acústicas procedentes de truenos en vez de actuar sobre los terremotos.

«La tomografía sísmica es importante porque nos ayuda a comprender lo que sucede bajo la superficie. Las imágenes sísmicas se pueden utilizar para evaluar otros riesgos geológicos, como sumideros o deslizamientos de tierra, analizar recursos hídricos subterráneos y mineros, y estudiar volcanes y bolsas de magma», afirmó Zhu.

Lógicamente, el valor natural de los truenos también es un factor a tener en cuenta. Teniendo en cuenta que los métodos tradicionales requieren equipos costosos, el empleo de los truenos podría facilitar estudios en zonas con actividad sísmica y también en zonas de acceso complicado, como el Ártico o entornos urbanos muy regulados.

En este caso, el equipo envió un rayo láser por un cable de fibra óptica de aproximadamente cuatro kilómetros enterrado bajo el campus. Después registraron los cambios en la luz retrodispersada provocados por las pequeñas tensiones que las ondas sísmicas generaban al atravesar el terreno.

«Sin sensores de altísima resolución, es difícil reconstruir con precisión lo que sucede cuando el trueno impacta contra el suelo. Con DAS, registramos cientos de muestras por segundo y cada pocos metros a lo largo del cable. Esto nos permitió observar con gran claridad la transición entre la fuente acústica atmosférica y la señal sísmica, algo que nadie más había logrado hasta ahora al analizar los truenos», añade Nolan Roth, que desarrolló la investigación durante su doctorado en Penn State y actualmente trabaja como investigador postdoctoral en la Universidad Estatal de Ohio.

Los investigadores consideran que conocer mejor este acoplamiento ayudará a estudiar la relación entre la atmósfera y la Tierra sólida e incluso podría resultar útil para explorar otros cuerpos del sistema solar.

«Comprender este acoplamiento permitirá a los investigadores de diversas disciplinas responder preguntas tanto en geociencias como en meteorología. Saber cómo interactúan las atmósferas con las superficies también será útil a medida que continuemos explorando más allá de nuestro planeta. Los terremotos en otros planetas y lunas no se comprenden bien, por lo que contar con una fuente diferente para la obtención de imágenes sísmicas podría ser necesario», sentencia Roth.