Las tormentas pueden generar ondas acústicas que se acoplan al suelo para producir los llamados "sismos de tormentas"
Una nueva investigación en Science Advances muestra que los sismos generados por tormentas, registrados por cables de fibra óptica, pueden usarse para obtener imágenes del subsuelo de la Tierra.
Los truenos generan ondas acústicas atmosféricas que se acoplan al suelo, produciendo señales sísmicas denominadas "sismos de tormentas". Aunque ampliamente observada, esta conversión atmósfera-tierra sólida rara vez se ha aprovechado para la obtención de imágenes debido a la complejidad del campo de ondas acoplado y a la escasa comprensión de su física subyacente.
En un estudio, se demuestra que los sismos del trueno registrados por cables de fibra óptica de telecomunicaciones preexistentes mediante detección acústica distribuida (DAS) contienen ondas de Rayleigh coherentes acopladas al aire que pueden servir como fuentes de energía sísmica para la tomografía de la superficie cercana.
Se validó este mecanismo mediante simulaciones tridimensionales de elementos espectrales y modelado de dispersión de sismos de trueno. El estudio analizó 2,5 años de datos DAS continuos y un catálogo de 458 sismos de trueno de alta fidelidad validados mediante registros de rayos. La interferometría de fuente virtual de correlación cruzada y el apilamiento generan ondas superficiales dispersas a partir de las cuales invertimos la estructura de velocidad de las ondas de corte hasta una profundidad de aproximadamente 100 metros bajo un entorno kárstico urbano.
La imagen tomográfica resultante reveló varias zonas débiles previamente no detectadas, algunas de las cuales coinciden con la deformación superficial medida mediante radar de apertura sintética interferométrica. Los resultados tomográficos se validan además con registros de pozos y estudios de ingeniería independientes.
Los resultados demuestran que la energía del trueno puede convertirse en campos de ondas sísmicas dispersivas en la Tierra sólida y que los sismos de trueno pueden actuar como fuentes novedosas, impulsadas por fenómenos meteorológicos, para la obtención de imágenes sísmicas en regiones con acceso limitado a fuentes sísmicas tradicionales.
La abundante energía de las tormentas eléctricas que se acopla al suelo se utilizó para la tomografía sísmica.
Dado que se prevé que el cambio climático incremente la actividad de los rayos hasta en un 50 % para el año 2100, la obtención de imágenes de sismos de tormenta podría volverse aún más accesible, ofreciendo una nueva frontera para la exploración sísmica a nivel mundial.
Fuente: Science Advances
Referencia de la noticia
Nolan Roth et al. Imaging Earth’s subsurface with thunderstorm-generated seismic waves. Sci. Adv..