Durante muchos años, se creyó que los terremotos se producen cuando se libera la tensión en la corteza terrestre a lo largo de fallas. Sin embargo, recientemente, se ha hecho evidente que los terremotos también ocurren en el manto, que se extiende incluso a mayor profundidad que la corteza. Recientemente se ha completado un mapa que muestra sistemáticamente la distribución global de estos terremotos del manto.
«Hasta ahora, la ubicación y la frecuencia de los terremotos del manto en los continentes no se habían comprendido con claridad. Este nuevo conjunto de datos nos permitirá explorar los mecanismos que subyacen a los terremotos del manto desde diversas perspectivas», explica Shih-Chi Wang, quien dirigió la investigación durante sus estudios de doctorado en la Universidad de Stanford.
Wang y su equipo de investigación identificaron 459 terremotos del manto continental ocurridos desde 1990 mediante su propio método de análisis de ondas sísmicas. Al cartografiar su distribución, hallaron concentraciones particularmente densas bajo el Himalaya, en el sur de Asia, y cerca del estrecho de Bering, al sur del círculo polar ártico. Este mapa global constituye un sólido punto de partida para el estudio de los terremotos del manto, que hasta ahora solo se habían estudiado de forma fragmentaria.
Diferentes terremotos por encima y por debajo del límite
El concepto de la discontinuidad de Mohorovičić, o discontinuidad de Moho, es fundamental para comprender la estructura interna de la Tierra. Esta discontinuidad se refiere al límite entre la corteza fría y frágil y el manto caliente y denso que se encuentra debajo. El manto es una gruesa capa de roca que constituye la mayor parte del interior terrestre y se extiende hasta una profundidad de aproximadamente 2900 km. Genera magma volcánico y participa en la tectónica de placas.
La mayoría de los terremotos en los continentes ocurren en la corteza terrestre a profundidades de entre 10 y 30 km bajo la superficie, es decir, por encima de la discontinuidad de Moho. La excepción son las zonas de subducción, donde pueden producirse terremotos de foco profundo a cientos de kilómetros de profundidad cuando las placas oceánicas, más pesadas, se subducen bajo las placas continentales, más ligeras. Sin embargo, los terremotos que se originan lejos de las zonas de subducción, a gran profundidad bajo el continente, a más de 80 km por debajo de la discontinuidad de Moho, también pueden detectarse mediante sismógrafos.
Aunque en la última década se han acumulado pruebas de sismos en el manto terrestre, confirmarlos ha resultado sumamente difícil. Esto se debe a que se estima que su frecuencia es aproximadamente una centésima parte de la de los sismos corticales, y los datos de observación de lugares remotos han sido insuficientes. Sumado a las limitaciones de la tecnología de observación, la cuestión fundamental de si realmente se producen sismos en el manto permaneció sin resolver entre los investigadores durante mucho tiempo.
«Se cree que los terremotos se deben a la liberación de tensiones en las fallas, pero aún no comprendemos del todo los mecanismos subyacentes ni por qué se producen en lugares concretos», explica Simon Klemperer, catedrático de Geofísica de la Universidad de Stanford. «Los terremotos del manto proporcionan un nuevo enfoque para explorar la estructura del interior de la Tierra más allá de los habituales terremotos de la corteza», añade.
Un estudio publicado en el Journal of Archaeological Science ha revelado que cinco terremotos afectaron los principales templos de la joya de la arqueología y uno pudo haber terminado con el ciudad-Estado de Teotihuacan. Lo innovador de la investigación es la propuesta de que estos terremotos pudieron ser determinantes en la evolución del estilo arquitectónico de los teotihuacanos.
Qué nos dicen las ondas sísmicas sobre la profundidad del epicentro
Para distinguir de forma fiable entre terremotos del manto y terremotos de la corteza, Wan y Klemperer desarrollaron su propio método para comparar dos tipos de ondas sísmicas. Una es la «onda Sn» (onda de tapa), que viaja a través de una capa llamada «tapa» en la parte superior del manto, y la otra es la «onda Lg», una vibración de alta frecuencia que se propaga eficazmente a través de la corteza.
Cuando se produce un terremoto, estos dos tipos de ondas se propagan por el interior de la Tierra siguiendo trayectorias diferentes. Midiendo su relación energética, es posible determinar si el epicentro se encuentra en la corteza o en el manto.