Los terremotos pueden ser letales y desastrosos. Pero lo que percibimos podría constituir apenas una diminuta porción de la energía destructiva que tienen, según un nuevo experimento.
En un trabajo reciente de AGU Advances, los investigadores describen cómo crearon “terremotos de laboratorio”, o versiones en miniatura de terremotos naturales, creados en un laboratorio controlado. Esto le permitió al equipo derivar un presupuesto completo de la energía, un “análogo simplificado” de los terremotos en la vida real, según informaron en su trabajo.
Lo sorprendente fue que hallaron que solo aproximadamente el 10% de la energía de un terremoto causa los temblores físicos que se relacionan con los terremotos. En total, entre el 68 y el 98% de la energía va a la generación de calor en torno al epicentro del terremoto. Menos del 1% de esa energía va a quebrar roca y a crear nuevas superficies.
“Nuestros experimentos ofrecen una perspectiva integral que brinda una de las vistas más completas de la física de las rupturas de rocas como las que causan los terremotos”, le dijo a MIT News Matěj Peč, coautor del trabajo y geofísico en el MIT. “Esto nos brinda claves sobre cómo mejorar nuestros actuales modelos de terremotos y la mitigación de riesgos naturales”.
Un desastre artificial
Para el experimento, el equipo usó muestras de granito para imitar la capa sismogénica, que es la sección de la corteza terrestre donde suelen originarse los terremotos. El objetivo era simular los procesos microfísicos durante un terremoto, que empujan capas de rocas a lo largo de una zona de falla, según indica el trabajo.
Molieron el granito hasta que quedó un fino polvo, y lo mezclaron con partículas magnéticas, que servirían como marcador de temperatura para los investigadores. Luego pusieron esa muestra bajo condiciones de presión cada vez mayores hasta replicar las condiciones naturales previas a un terremoto.
A partir de los cambios en las propiedades físicas de la capa sísmica en miniatura, los investigadores determinaron la dinámica de la energía de cada uno de los terremotos de laboratorio. Encontraron también que el presupuesto de energía cambiaba de acuerdo con la historia de deformación de una región o “esencialmente según la memoria de la roca”, explicó a MIT News Daniel Ortega-Arroyo, principal autor del trabajo y estudiante de grado.
“Esa historia afecta mucho las propiedades materiales de la roca, y dicta en cierto grado cómo es que se desplazará”, añadió.
La escala en la vida real
El equipo cree que la física de los terremotos de laboratorio actúa como reflejo de los terremotos reales. Por cierto, en el mundo real todo es mucho más complicado, pero el experimento basta para mostrar los procesos físicos centrales que entran en juego durante los sismos, según afirmaron.
Los hallazgos demuestran una forma viable de eludir “las limitaciones de espacio y tiempo de nuestras actuales herramientas sismológicas y las observaciones geológicas”, dijeron los investigadores. Como mínimo, el estudio podría ayudar a brindar información para la creación de un modelo físico de la dinámica del terremoto, o contribuir a los esfuerzos de los sismólogos para identificar las regiones más vulnerables a los terremotos”.
“Jamás podríamos reproducir la complejidad de la Tierra, por lo que tenemos que aislar la física de lo que sucede en estos terremotos de laboratorio”, dijo Peč. “Esperamos entender estos procesos y tratar de extrapolarlos a la naturaleza”.
