La tierra tiembla cada 26 segundos y nadie sabe por qué

Se trata de microseísmos, demasiado débiles para ser percibidos por las personas, pero se vienen observando desde hace 60 años y aún son un misterio.

MicroseísmosT. Nieto

El 6 de junio de 1961 una quincena de estaciones sísmicas en todo el mundo, desde Suecia hasta las islas Fiji, detectaron una eclosión de pequeños terremotos que duró varias horas. El fenómeno en sí no era raro: se las suele llamar tormentas de microseísmos y se observan de forma regular, habitualmente en una región no más grande que un continente. No siempre es posible saber de dónde vienen estos pequeños temblores, demasiado sutiles para que nuestros sentidos los detecten, pero su origen podría estar en el movimiento de magma en zonas profundas de la corteza, o incluso en las tormentas de toda la vida, las de rayos y truenos, que agitan el aire y el agua y hacen vibrar la tierra. Pero la tormenta del 6 de junio del 61 tuvo algo especial: no sólo fue tan intensa que se pudo observar en todo el mundo, sino que en los sismogramas se podía ver a simple vista cómo la tierra subía y bajaba, rítmicamente, cada 26 segundos.

Fue un caso para los libros de historia. Los microseísmos son, por definición, muy débiles, y normalmente están formados por un caos de vibraciones largas y breves en el que es difícil distinguir patrones. Aquel día algunas estaciones registraron esta oscilación pausada, casi una respiración, en la que el suelo subía y bajaba cada medio minuto. El movimiento real era muy sutil: la tierra se levantaba menos que el grosor de una célula humana. Pero ahí estaba, tan claro como el día, y era tan nítido que se podía ver por encima del ruido.

Sismograma registrado por un instrumento ultra-sensible localizado en la estación de Palisades, en Estados Unidos, el 6 de junio de 1961. La línea representa la oscilación de la tierra en la dirección vertical, y se lee como un libro: empezando arriba a la izquierda, que corresponde aproximadamente a las 11 de la mañana del día 6, y pasando a la siguiente línea al llegar a la derecha. Cada línea representa aproximadamente una hora de medidas. Se aprecia perfectamente la oscilación de 26 segundos, especialmente intensa entre las 12:00 y las 20:00 del día 6.Jack Oliver (Bulletin of the Seismological Society of America)

Durante años la tormenta de 1961 fue uno de estos sucesos raros con los que los científicos no saben muy bien qué hacer. No se puede hacer ciencia con un solo evento, y aunque el artículo señalaba que el origen los temblores podía estar en el Atlántico Sur o en África occidental eso no era suficiente para establecer qué había provocado la tormenta. Los datos durmieron durante dos décadas hasta que en 1980 otro investigador anunció que había descubierto no una, sino dos tormentas en las que destacaba la misteriosa vibración de 26 segundos. Ambas ocurrieron a mediados de 1977, y ambas, de nuevo, señalaban a algún lugar del Atlántico Sur.

Las tormentas de 1977 no fueron tan intensas como la de 1961, y el propio autor señalaba que probablemente lo que se había visto veinte años antes fue un suceso bastante excepcional. Pero el artículo de 1980 aportó un elemento nuevo y mucho más importante: la oscilación de 26 segundos no sólo ocurría durante las tormentas. Estaba ahí, de forma discreta, casi continuamente. Algunos días era muy intensa y luego quizá callaba repentinamente, o permanecía mimetizada con el ruido sísmico durante semanas y crecía sin previo aviso poco después. Ahora ya era imposible no hacerse la pregunta: ¿qué demonios era esa cosa? ¿Quién estaba haciendo vibrar a la Tierra cada medio minuto?

Espectro del ruido sísmico de nuestro planeta en dos momentos diferentes. En el eje horizontal tenemos el periodo de cada vibración, y en el eje vertical la intensidad de cada periodo. Como podemos ver, en líneas generales el ruido es intenso para ondas de menos de 20 segundos y vuelve a hacerse importante por encima de 50 segundos, pero entre esos dos valores hay un “valle”, un régimen en el que el ruido es, en general, débil. En medio de ese valle destaca a veces un pico prominente, la señal de 26 segundos (izquierda). Otros días, en cambio, la señal parece casi ausente o indistinguible del fondo (derecha).Gary Holcomb (Bulletin of the Seismological Society of America)

Esas preguntas siguen sin tener una respuesta cierta hoy, sesenta años después de la primera detección. Es cierto que tenemos algunos candidatos, pero una característica de la señal la hace especialmente difícil: que la oscilación de 26 segundos se produce prácticamente en solitario. No vemos ondas de 26 segundos junto con otras de 23 y unas cuantas de 30, que es lo que vemos a frecuencias más altas y más bajas. La señal de 26 segundos es limpia, solitaria, como si el mecanismo que la produce estuviera seleccionando ese periodo y suprimiendo todas las oscilaciones cercanas.

Juego de olas

En cualquier caso, sí conocemos el causante de buena parte del ruido sísmico de baja frecuencia de nuestro planeta: el mar. El océano está continuamente golpeando la tierra: el viento crea olas en el mar y éstas se mueven hasta que chocan con alguna cosa, y eso tiene que producir algún tipo de temblor. Efectivamente, el oleaje produce microseísmos, pero diferentes tipos de oleaje producen seísmos diferentes. Las olas pequeñas, que han sido producidas cerca de la costa, son muy someras y sólo golpean la tierra en los últimos metros de su recorrido. Esto produce microseísmos de baja intensidad que se atenúan rápido cuando nos alejamos de la costa. Además, estos seísmos suelen tener periodos más cortos que los 26 segundos que andamos buscando.

Pero hay otro tipo de olas en el mar que son mucho más pausadas y más energéticas. Cuando el viento sopla intensamente en una región grande de mar abierto puede producir olas de gran tamaño, no sólo en altura, sino también en longitud (la distancia entre cresta y cresta) y en anchura. El viento, en realidad, produce olas de todos los tamaños, pero si tiene masas de agua muy grandes podrá mover olas de decenas de metros de longitud y centenares de metros de anchura. Las olas pequeñas son someras y se atenúan pronto, pero estas olas de gran tamaño son capaces de viajar calmadamente durante centenares o miles de kilómetros hasta alcanzar lugares muy lejanos. Este fenómeno se conoce como mar de fondo, y está formado por olas muy regulares, de longitud y altura muy uniformes. Como nuestra famosa señal de 26 segundos.

Esta foto, tomada en la Isla de Ré, en Francia, nos muestra un ejemplo especialmente hermoso de mar de fondo. En ella vemos dos corrientes de mar de fondo llegando a la costa simultáneamente: una se mueve de izquierda a derecha y la otra viene desde el frente. Este fenómeno recibe el nombre de mar cruzado, y se produce cuando llegan simultáneamente dos trenes de mar de fondo en direcciones diferentes. Cada tren se ha producido en una zona diferente, con vientos dominantes en direcciones distintas, y pueden haber recorrido muchos cientos de kilómetros antes de encontrarse en esta costa.Michel Griffon

Mientras viajan por el océano abierto estas olas no tienen opción de afectar a la tierra, pero como mueven grandes masas de agua también tienen “raíces” profundas que pueden hundirse decenas o centenares de metros en el océano. En cuanto llegan a zonas menos profundas, cerca de los continentes, las raíces de las olas empiezan a “sentir” el fondo del mar. La raíz choca con el relieve del fondo marino, y en este choque puede provocar que la tierra se mueva, literalmente, al son de las olas.

A la vista de esto podríamos pensar que lo que ocurrirá es que los microseísmos producidos por el mar de fondo tendrán la misma frecuencia que las propias olas, pero la realidad es un poco más complicada. Cuando la ola recorre el fondo, éste también intenta que la ola se adapte a él; parte de la ola, por ejemplo, puede salir rebotada hacia afuera, y con los accidentes del fondo marino “imprimidos” en ella. Estas “contraolas” se encuentran con la ola original y ambas se combinan, dando lugar a patrones complejos que tienen características de la ola original y también de las subidas y bajadas del relieve del fondo. Los microseísmos que detectamos están a menudo provocados por estas interferencias complejas entre el oleaje y el fondo marino. Lógicamente cada línea costera, que tiene un relieve propio y característico, puede producir una “escala musical” de microseísmos con periodos muy complejos y variados.

Tormentas que producen tormentas

El modelo del océano como origen de los microseísmos arroja una predicción inmediata: que los días en que el mar de fondo sea más intenso deberíamos tener una señal microsísmica mucho más fuerte. De forma cualitativa, esto es exactamente lo que observamos. Normalmente, por desgracia, no sabemos lo suficiente del relieve del fondo como para hacer modelos detallados y comparar con lo que estamos viendo, pero a grandes rasgos sí comprobamos que el mar de fondo es una causa plausible de los microseísmos.

Y yendo un poco más allá ¿de dónde viene el mar de fondo? Genéricamente viene de regiones en las que sopla un viento muy intenso, y hay una situación en la que siempre sopla un viento muy fuerte: las tormentas. Pero las atmosféricas, las de rayos y truenos. Y más todavía si son grandes ciclones, como los que se mueven a menudo de parte a parte de los océanos. Es más, las tormentas y los ciclones tienen un ciclo de vida: se desarrollan, arrecian durante unas horas o unos días y después se disipan. Exactamente igual que les pasa a las otras tormentas, las de microseísmos.

Y efectivamente, en bastantes ocasiones hemos observado que una tormenta de microseísmos empieza unas horas después de una fuerte tormenta en el océano, cuando las olas generadas por ésta llegan a la costa. Con esto no podemos explicar todas las tormentas de microseísmos, porque algunas tienen que ver con movimiento de magma en las profundidades de la tierra, pero sí podemos decir que las tormentas tienden a producir, un rato después, otra tormenta.

La señal de 26 segundos

Volviendo a nuestra señal, ahora entendemos un poco más por qué los primeros trabajos la localizaban en algún lugar cerca del Atlántico Sur. Si la onda de 26 segundos está producida por el mar de fondo deberíamos ver que viene de las cercanías de una costa, el lugar en el que las olas pueden estar interaccionando con la tierra. Los primeros intentos no eran muy precisos, pero ya acertaban a apuntar que la señal no venía del centro de una masa continental, sino del océano.

Para localizar el origen de una señal sísmica hace falta tener información de varias estaciones. Cada una de ellas es capaz de indicar en qué dirección le ha llegado la señal, pero no puede decir por sí sola a qué distancia se originó. Las figuras muestran las regiones de las que la señal de 26 segundos podría provenir según varias estaciones en el artículo de Holcomb (1980). Cabe esperar que la señal se originara en la zona donde intersectan todas esas regiones, en el Atlántico Sur.Gary Holcomb (Bulletin of the Seismological Society of America)

Estudios más recientes, que cuentan con más datos y de mejor calidad son capaces de afinar un poco más: localizan la señal de 26 segundos en el Golfo de Guinea, frente a las costas occidentales de África. Esto aún no demuestra que su origen sea oceánico, pero la siguiente pieza casi lo establece de manera definitiva: la señal es sistemáticamente más intensa durante los meses del invierno austral. Esos meses, claro, es cuando más tormentas hay en el Atlántico Sur, y el Golfo de Guinea está precisamente abierto hacia… el Atlántico Sur.

Localización de la vibración de 26 segundos con datos del año 2004. La imagen de la izquierda muestra la localización que se obtiene con estaciones de África, Europa y Norteamérica, y la de la derecha… de dónde viene según las estaciones de Asia y Oceanía. No os preocupéis, no nos hemos vuelto locos: lo que vemos a la derecha es un artefacto del algoritmo utilizado. El algoritmo trata de encontrar la región más cercana a las estaciones de la que podría venir la señal, y lo que encuentra en el Pacífico es… las antípodas del Golfo de Guinea. Es como si proyectara la línea que une las estaciones con el Golfo de Guinea, pero en el sentido incorrecto. Lo que vemos en el Pacífico podría ser otra señal de 26 segundos diferente, pero lo más probable es que sea un “espejismo” provocado por la señal del Golfo de Guinea. La línea de puntos en el mapa de la derecha es la antípoda exacta de la región oscura del mapa de la izquierda; como vemos, quedan muy cerca.Nikolai Shapiro et al. (Geophysical Research Letters)

En la actualidad, nuestro conocimiento sobre esta señal llega hasta aquí. Es más que probable que su origen esté en el mar de fondo que golpea la costa del Golfo de Guinea y… allí se produzca algo. Seguimos sin saber qué es lo que hace que la señal dure exactamente 26 segundos y no venga acompañada de otras ondas similares. Algunos autores han propuesto que la isla de Bioko, cerca de la costa africana, podría actuar como “filtro” y eliminar todas las vibraciones menos ésta, pero no hay consenso al respecto todavía. Algo, seguramente algo en el fondo del mar, está haciendo de “altavoz”, y desde este pequeño lugar de África logra que vibre el planeta entero.

QUE NO TE LA CUELEN

  • La Tierra es el escenario de muchos fenómenos sutiles como éste, a los que prestamos poca atención. Hoy hemos hablado de esta señal sísmica, pero podríamos hablar de señales acústicas, tanto en el mar como en la atmósfera, que todavía no tienen explicación. La razón suele ser similar: no son suficientemente importantes como para que alguien financie una investigación sistemática. Algún científico, de tanto en tanto, les dedica un rato y aprendemos algo sobre ellos, pero para el científico es un proyecto lateral que seguramente le va a reportar pocas citas y poco reconocimiento. Por eso estos fenómenos, muy curiosos pero “poco importantes”, suelen esta infraestudiados.
  • A veces se toman este tipo de fenómenos como evidencia de que “la Tierra es un organismo” o “respira y se mueve como nosotros”. Aunque es cierto que la Tierra tiene sus propios procesos dinámicos, hay que tener siempre claro que son procesos geológicos o climáticos, no biológicos. Deducir de este tipo de fenómenos que la Tierra pueda tener un cerebro o un sistema inmunitario, que son estructuras muy biológicas, es un error.

REFERENCIAS