Sismicidad en dorsales meso-oceánicas de lento desplazamiento
La sismicidad en las dorsales meso-oceánicas de lento desplazamiento difieren de otras zonas de expansión. El agua que circula a una profundidad de hasta 15 kilómetros produce la formación de roca de consistencia jabonosa. Así es como las placas continentales en las dorsales meso-oceánicas de lento desplazamiento pueden moverse sin sacudirse, mientras que el mismo proceso en otras regiones conduce a muchos sismos de poca intensidad, de acuerdo con los geofísicos del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI).
Las cadenas montañosas como el Himalaya, se levantan donde chocan las placas continentales. Las dorsales meso-oceánicas, donde los continentes se separan, son cadenas montañosas espectaculares, pero están ocultas en las profundidades de los océanos. En el fondo del mar, como en una cinta transportadora, nuevo suelo oceánico (litosfera oceánica) se forma cuando el magma se eleva desde las profundidades a la parte superior, llenando así el vacío resultante entre las placas de la litosfera. Este proceso de expansión crea pequeños sismos a lo largo de la cinta transportadora. Los sismos revelan mucho sobre el origen y la estructura de la nueva litosfera oceánica. En las denominadas dorsales de lento desplazamiento, las placas de la litosfera se separan tan lentamente que la cinta transportadora se sacude y, debido a la baja temperatura, no existe suficiente masa fundida para llenar el espacio entre las placas. De esta manera, el manto de la tierra es transportado al fondo del mar sin el desarrollo de corteza terrestre. Por otro lado, en otros lugares a lo largo de las dorsales, se encuentran volcanes gigantes.
Dorsales de bajo desplazamiento se pueden encontrar bajo el hielo marino del Ártico y al sur de África. Los sismos no se han medido allí, debido a que estas áreas son de difícil acceso. Y así, hasta ahora, se sabía poco sobre la estructura y el desarrollo de alrededor del 20 por ciento del fondo marino mundial.
Por medio del barco de investigación Polarstern, se tendió una red de sismómetros de fondo oceánico (OBS) en la Dorsal Indica del Sudoeste y fue recuperada un año más tarde. Al mismo tiempo, una segunda red se colocó sobre un volcán en las latitudes más templadas de la Dorsal Indica del Sudoeste. Así, se consiguió un conjunto único de datos sísmicos, que por primera vez, proporcionan una visión mas clara de la formación del fondo oceánico cuando el ritmo de expansión es muy lento, explica el geofísico AWI Vera Schlindwein.
Se encontró que el agua puede circular hasta 15 kilómetros de profundidad en la litosfera oceánica joven, esto es, la corteza terrestre y la parte exterior del manto terrestre. Si esta agua entra en contacto con la roca del manto terrestre, se forma una roca de color verdoso llamada serpentinita. Incluso pequeñas cantidades de un diez por ciento de serpentinita son suficientes para que la roca se mueva sin ningún tipo de sismo. Los investigadores descubrieron que en sus datos, dichas áreas antisísmicas, están claramente delimitadas por muchos sismos pequeños.
Hasta ahora, los científicos pensaban que la serpentinita solo se formaba cerca de las zonas de fallas y cerca de la superficie. Nuestros datos sugieren ahora que el agua circula a través de amplias zonas de la litosfera oceánica joven y está aunada a la roca. Esto libera calor y metano, por ejemplo, a un grado que no se había previsto anteriormente, dice Vera Schlindwein.
Los geofísicos ahora eran capaces de observar directamente los procesos de expansión activos mediante los sismómetros de fondo oceánico, comparando secciones de dorsales volcánicas y no volcánicas. En base a la distribución de los sismos, fueron capaces de ver por primera vez, por así decirlo, como se forma nueva litosfera con ritmos de expansión muy lenta.
Al principio, estábamos muy sorprendidos de que las áreas sin corteza terrestre no muestran sismos por debajo de los 15 kilómetros de profundidad, aun cuando los OBS fueron colocados directamente por encima de estas áreas. Por el contrario, a mayores profundidades y en las zonas volcánicas adyacentes, donde se puede encontrar basalto en el fondo del mar y una fina corteza terrestre está presente, hubo un frenesí de sismos en todos los rangos de profundidad.
Los resultados también tienen una influencia en otras disciplinas de investigación marina: geólogos piensan acerca de otros mecanismos de deformación de la litosfera oceánica joven. Debido a la roca que se comporta como jabón suave permite una deformación completamente diferente, que podría ser la base del llamado "fondo marino suave" que sólo se conoce para dorsales de desplazamiento lento. Los oceanógrafos están interesados en el flujo de calor y la traza de gases en la columna de agua en dichas zonas, que se creía no-volcánica y fría. Los biólogos están interesados en el aumento del flujo de metano y sulfuro en el fondo del mar que se esperaba y que representa una base importante de la vida de los organismos de aguas profundas.
Original publication: Vera Schlindwein, Florian Schmid: Mid-ocean ridge seismicity reveals extreme types of ocean lithosphere. DOI: 10.1038/nature18277
