Bajo el fondo del océano Pacífico, frente a las costas de la isla de Vancouver, algo extraordinario sucede: una zona de subducción —el punto de colisión donde una placa tectónica se hunde bajo otra— se rompe de a pedazos. Por primera vez en la historia de la geología, un equipo de científicos logró capturarlo con una claridad sin precedentes. Los hallazgos, publicados en la revista Science Advances, abren nuevas preguntas sobre los riesgos sísmicos en el noroeste del Pacífico y reescriben la manera en que se entiende la evolución de la superficie terrestre.

Las zonas de subducción son una de las fuerzas más poderosas del planeta. Impulsan el movimiento de los continentes, generan terremotos devastadores, provocan erupciones volcánicas y reciclan la corteza terrestre hacia el interior del manto. Son, en términos simples, los motores geológicos del mundo, según detallaron los investigadores de la Universidad Estatal de Luisiana en un comunicado.

Pero estas zonas no duran para siempre. Si así fuera, los continentes chocarían sin cesar y se acumularían unos sobre otros, lo que borraría los océanos y eliminaría el registro del pasado de la Tierra. La gran pregunta que los geólogos se plantearon durante décadas fue: ¿cómo se apagan exactamente estos sistemas tan poderosos?

El fenómeno de la desintegración tectónica en la isla de Vancouver

"Poner en marcha una zona de subducción es como intentar empujar un tren cuesta arriba: requiere un esfuerzo enorme", explicó Brandon Shuck, geólogo de la Universidad Estatal de Luisiana y autor principal del estudio. "Pero una vez que está en movimiento, es como si el tren corriera cuesta abajo, imposible de detener. Para terminar con él hace falta algo dramático: básicamente, un choque de trenes", detalló.

Frente a las costas de la isla de Vancouver, en la región de Cascadia, las placas de Juan de Fuca y Explorer se deslizan lentamente bajo la placa norteamericana. Allí, los científicos encontraron la respuesta. Con imágenes sísmicas de reflexión —una especie de ecografía del subsuelo terrestre— y registros detallados de terremotos, el equipo captó una zona de subducción en pleno proceso de desintegración.

Investigadores y tripulación a bordo del buque de investigación Marcus G. Langseth durante el experimento CASIE21, en el que se recopilaron datos sísmicos para obtener imágenes de la zona de subducción de Cascadia | Foto: Universidad Estatal de Luisiana.

Los datos sísmicos se recopilaron durante el Experimento de Imágenes Sísmicas de Cascadia 2021 (CASIE21), financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Los investigadores enviaron ondas de sonido desde un barco de investigación hacia el fondo del mar y las registraron con un sistema de escucha submarino de 15 kilómetros de largo. El resultado fueron imágenes de alta resolución de fallas y fracturas en las profundidades del suelo oceánico, con lugares donde la placa literalmente se quiebra.

"Esta es la primera vez que tenemos una imagen clara de una zona de subducción atrapada en el acto de morir", afirmó Shuck. "En lugar de apagarse de una sola vez, la placa se rasga pedazo a pedazo, lo que crea microplacas más pequeñas y nuevas fronteras. Entonces, en lugar de un gran choque de trenes, es como ver un tren descarrilar lentamente, un vagón a la vez", añadió.

Cómo el estudio de fallas y microplacas redefine nuestra comprensión geológica

El equipo observó desgarros que atraviesan la placa oceánica, incluida una falla de enorme escala donde la losa descendió unos cinco kilómetros. "Hay una falla muy grande que rompe activamente la placa. No está 100 por ciento separada todavía, pero está cerca", explicó Shuck.

Los registros de terremotos confirmaron el patrón: a lo largo de un desgarro de 75 kilómetros, algunas secciones aún son sísmicamente activas, mientras que otras están inquietantemente silenciosas. "Una vez que un pedazo se ha desprendido por completo, ya no produce terremotos porque las rocas ya no están unidas", señaló el científico. Esa ausencia de actividad sísmica es una señal reveladora de que parte de la placa ya se desprendió y de que la brecha crece de a poco con el tiempo.

El estudio determinó que esta ruptura ocurre en etapas, a través de lo que los investigadores llaman una terminación "episódica" o "por partes". En lugar de una ruptura repentina en toda la placa tectónica, la placa se desgarra de a un sector por vez. Los límites de transformación —fallas donde las placas se deslizan una junto a la otra— cumplen un papel clave en este proceso. Como unas tijeras naturales, estas fallas cortan la placa de forma perpendicular al desgarro y permiten que un fragmento se desprenda y forme una microplaca mientras la subducción continúa en las secciones vecinas.

Bajo el fondo del océano Pacífico, frente a las costas de la isla de Vancouver, una zona de subducción se rompe de a pedazos | Imagen ilustrativa generada con inteligencia artificial: ChatGPT.

Al desprenderse en fragmentos más pequeños, la placa mayor pierde impulso —como si se cortaran los vagones de un tren sin frenos— y con el tiempo deja de ser arrastrada hacia abajo. Cada fragmento que se separa tarda varios millones de años en hacerlo, pero en conjunto estos episodios logran apagar un sistema de subducción completo.

Nuevas fracturas y su influencia en los patrones de terremotos y tsunamis

Esta ruptura episódica ayuda a explicar rasgos enigmáticos de la historia de la Tierra que se conservan en otras partes del planeta, como fragmentos abandonados de placas tectónicas y erupciones volcánicas inusuales. Un ejemplo llamativo se encuentra frente a las costas de Baja California, donde los científicos observaron durante años las llamadas "microfósiles de placas" —los restos de la que fue la enorme placa Farallón—.

Durante décadas, los investigadores supieron que esos fragmentos eran evidencia de zonas de subducción en extinción, pero el mecanismo que los originó no estaba claro. Cascadia provee ahora esa pieza faltante: las zonas de subducción no colapsan en un solo evento catastrófico, sino que se deshacen paso a paso y dejan microplacas como evidencia geológica.

El proceso no terminó. A medida que cada fragmento se desprende, remodela la superficie de la Tierra. Los bordes desgarrados pueden crear "ventanas en la losa" por donde sube el manto caliente y se generan erupciones volcánicas. Con el tiempo, los límites de las placas migran, se forman nuevas microplacas y el ciclo se repite.

El fenómeno de desintegración tectónica en Vancouver abre nuevas incógnitas sobre el impacto de las microplacas en la actividad sísmica y volcánica del noroeste del Pacífico | Foto: Universidad Estatal de Luisiana.

"Es una desintegración progresiva, un episodio a la vez. Y coincide muy bien con lo que vemos en el registro geológico, donde las rocas volcánicas se vuelven más jóvenes o más antiguas en una secuencia que refleja este desgarro paso a paso", remarcó Shuck.

De cara al futuro, los investigadores estudian si un gran terremoto podría propagarse a través de alguno de estos desgarros recién descubiertos o si las fracturas podrían influir en la forma en que las rupturas se extienden. Si bien estos hallazgos contribuyen a mejorar los modelos sobre cómo las complejidades estructurales afectan el comportamiento sísmico, no cambian de forma significativa el panorama de riesgo para Cascadia en una escala de tiempo humana.

La región sigue siendo capaz de producir terremotos y tsunamis de gran magnitud. Comprender cómo estas nuevas fracturas influyen en los patrones de ruptura mejorará los modelos con los que se estudian los peligros sísmicos en el noroeste del Pacífico.