L’any dels terratrèmols
L’any 2011 va ser especialment actiu des del punt de vista geològic a conseqüència dels danys provocats per diversos terratrèmols. L’11 de març un terratrèmol de magnitud 9,0 Mw1 es va produir davant de la costa oriental del Japó, l’epicentre del qual es va localitzar en la mar, a la costa de Honshu, a 130 km a l’est de Sendai. A aquest sisme el van seguir nombroses rèpliques de notable magnitud, i va desencadenar un gran tsunami amb onades superiors als 10 m d’altura. Segons el Servei Sismològic Japonès, aquest va ser el pitjor sisme dels darrers 140 anys, que va provocar aproximadament 20.000 morts, un impacte econòmic de grans conseqüències dins el context de crisi econòmica mundial i una crisi nuclear de conseqüències imprevisibles. El tsunami va afectar especialment la central nuclear de Fukushima, que va provocar explosions en els edificis que contenien els reactors nuclears, fallades en els sistemes de refrigeració i fuites de radiació a l’exterior, per la qual cosa va ser necessari evacuar la població en un radi de 30 km, i va originar un debat a escala mundial sobre la seguretat de les centrals nuclears.
El terratrèmol va alliberar una energia equivalent a 200 milions de tones de TNT, és a dir, va ser equivalent a un atac nuclear amb 10.000 bombes, com la bomba atòmica d’Hiroshima. D’altra banda, les onades generades pel tsunami van viatjar prop de 13.000 km a través de l‘Oceà Pacífic abans d’arribar a l’Antàrtica, on van provocar el despreniment de 125 km2 de gel de la plataforma, que s’havia mantingut estable durant els últims 46 anys. L’eix de rotació de la Terra també es va veure afectat pel sisme i es podria haver mogut uns 16 cm. Al mateix temps, el sisme va provocar un moviment de 4 m cap a l’est de l’illa de Honshu.
Aquest terratrèmol va tenir el seu origen geològic en el límit entre les plaques de les Filipines i l’eurasiàtica. El cas del Japó, des del punt de vista tectònic, és força interessant, ja que en realitat se situa entre quatre plaques tectòniques: la nord-americana, l’eurasiàtica, la pacífica i la filipina. A més, cal tenir present que la placa pacífica subdueix sota la placa filipina, i aquesta, a la vegada, subdueix sota l’eurasiàtica, a la fosa de Ryūkyū, cosa que provoca una gran sismicitat en tot l’arxipèlag (al Japó es produeixen el 20% dels terratrèmols amb una magnitud de sis graus o més que es produeixen al planeta).
Christchurch, la segona ciutat més poblada de Nova Zelanda, va ser sacsejada el 22 de febrer per un sisme de magnitud 6,3 que va ocasionar la mort de com a mínim 148 persones. L’epicentre del terratrèmol es va situar a 5 km de la mateixa ciutat i a 4 km de profunditat. Un terratrèmol de 6,8 graus en l’escala de Richter va sacsejar, el 24 de març, la regió fronterera entre Tailàndia i Myanmar i va causar la mort de més de setanta persones. El sisme va tenir l’epicentre a 10 km de profunditat i a uns 82 km al nord de la ciutat tailandesa de Chiang Mai. A Turquia hi va haver un terratrèmol el 23 de octubre, amb una magnitud de 7,2 Mw. El seu hipocentre es va localitzar a una profunditat de 20 km i l'epicentre es va situar a la població de Van, a l'est de Turquia, on viu una àmplia població kurda. Els danys materials van ser nombrosos a causa de la presència de construccions deficients i va provocar més de 200 morts i milers d'afectats.
A l’Estat espanyol, la població de Lorca, a Múrcia, va patir l’11 de maig a les 18.47 h un sisme de magnitud 5,1, que va ser precedit per un altre sisme, a les 15.05 h, de magnitud de 4,5 graus Mw. A aquest sisme el van seguir fins el 17 de maig 103 rèpliques amb magnituds d’entre 0,4 i 3,9 Mw. El terratrèmol va deixar nombrosos danys materials i va provocar nou víctimes mortals.
El 19 de juliol a l’illa Canària del Hierro va començar una crisi sísmica que al novembre ja tenia un registre d'uns 10.000 terratrèmols, el més gran de 4,3 graus a l'escala de Richter. Aquesta sismicitat va anar acompanyada el dia 18 d'octubre de l'emissió de lava a uns 900 m de profunditat sota l'Atlàntic, a 5 km al S de la població de la Restinga. Durant el mes d'octubre el vulcanisme submarí es va deixar veure a través d'una gran taca verda a les aigües, una forta olor de sofre i la presència de peixos morts. Segons els científics de l’IGN i del CSIC, va ser una erupció de tipus fissural. El con volcànic, situat a 300 m de profunditat, té el diàmetre de la base d'uns 700 m, l'alçada de 100 m i el cràter és d’un diàmetre d'uns 120 m. Les emissions de diòxid de carboni van arribar fins a màxims de 1.044 tn/dia (el valor que es considera normal és de 860 tn/dia). L'expulsió de piroclastos fumejants, que semblen cocos pel seu color negre a la part superficial (roca basanítica) i blanc l'interior (riolita alcalina), va ser interpretada pels científics com un senyal del potencial explosiu d'aquest volcà que encara no ha vist la superfície i que té tothom alerta per veure com evoluciona.
Pel que fa a Catalunya, a Caldes de Mala-vella el 4 de gener es va produir un sisme de 2,7 graus Mw, que va ser d’un grau menys del que es va produir el 19 de desembre de 2010, que es va sentir amb força intensitat i va afectar el cabal i la temperatura de les fonts termals. Caldes de Malavella es troba en una zona que geològicament correspon a una depressió tectònica limitada per falles actives i que han provocat que l’escorça terrestre en aquesta zona sigui especialment prima, fet que afavoreix una activitat sísmica important (més de setanta casos d’activitat sísmica anuals).
Nous avenços en la predicció dels moviments sísmics i erupcions volcàniques
Any rere any s’avança en el desenvolupament de mètodes i models per poder arribar a predir terratrèmols i erupcions volcàniques. En aquest sentit, la paleosismologia permet predir la possibilitat de grans fenòmens sísmics, tant tsunamis com terratrèmols, partint de la base del registre geològic que aquests han deixat. El potencial de la paleosismologia és especialment important en regions de baixa sismicitat, en què l’estudi de les falles o dipòsits sísmics associats poden ajudar a establir períodes de recurrència. Un fet rellevant en aquest sentit va ser l’estudi que es va fer al golf de Cadis, que va determinar que en aquesta zona s’han produït almenys cinc tsunamis en els darrers 7.000 anys (el més conegut és el de l’any 1755, associat amb el terratrèmol de Lisboa). Uns quants investigadors del Museu Nacional de Ciències Naturals i de cinc universitats espanyoles han elaborat un catàleg de paleotsunamis de l’Holocè a partir de dades geològiques i geomorfològiques, registres arqueosísmics i paleosísmics, i dades històriques dels esdeveniments recents.
Respecte a la predicció d’erupcions volcàniques, científics de les universitats de Yale (EUA) i del British Columbia (Canadà) van desenvolupar un model matemàtic que explica com es produeixen els tremolors previs a les erupcions volcàniques, sigui amb minuts o setmanes d’antelació, que els vulcanòlegs poden detectar i mesurar, perquè es mantenen en una banda de freqüència estreta, entre els 0,5 i els 2 hertzs.
Noves dades científiques sobre la Terra i la Lluna
D’acord amb una investigació de la Universitat de Cambridge, el nucli terrestre no gira tan ràpid com es pensava, i la seva velocitat de rotació és inferior a un grau per cada milió d’anys. Aquest, segons l’esmentat estudi, és el resultat de l’evolució de l’estructura hemisfèrica. Els científics van fer servir ones sísmiques per a travessar el nucli intern, a més de 5.000 m sota la superfície, i les van comparar amb els resultats del temps de viatge d’ones reflectides a la superfície nuclear.
Restes de la intensa activitat volcànica que podria haver provocat l'època de la Gran Mortalitat del Pèrmic
© University of Calgary / Steve Grasby
Un equip d’investigadors de la Universitat de Calgary va aconseguir vincular per mitjà de proves la intensa activitat volcànica amb un gran escalfament global durant l’època coneguda com la Gran Mortalitat del Pèrmic, quan van desaparèixer un 90% de les espècies marines i un 70% de les terrestres. Van descobrir capes de cendres de carbó en roques trobades al Canadà formades en aquell període, prova de les erupcions volcàniques massives que van significar una enorme combustió de carboni i que, alhora, van donar lloc a l’emissió d’un ingent volum de gasos que van produir l’efecte hivernacle i l’extinció d’espècies.
Un equip de geòlegs de les universitats de Leeds i San Diego (Califòrnia) i l’Institut Hindú de Tecnologia va utilitzar mesures de temperatura, preses en més de 20.000 perforacions arreu del món, per estimar que el flux de calor des de l’interior de la Terra cap a l’espai equival a uns 44 bilions de watts, una part dels quals provenen de la desintegració dels isòtops radioactius de l’urani, el tori i el potassi en el mantell i l’escorça terrestres. Els resultats indiquen que la desintegració radioactiva subministra aproximadament la meitat de la calor de la Terra, la calor primordial romanent de la formació del planeta, i que possiblement altres fonts aporten la resta.
Un estudi de la Universitat de Bristol va establir que l’or i altres metalls preciosos provenen de l’espai. En la recerca desenvolupada es van trobar diferències clares entre els elements presents en roques de Grenlàndia de fa 4.000 milions d’anys i les que existeixen a la Terra avui en dia. Aquest fet confirmaria la teoria que els metalls preciosos són el resultat d’un gran bombardeig de meteors gegants que es va produir quan el planeta tenia 200 milions d’anys. L’or i altres metalls pesants presents a la Terra en els seus orígens s’haurien enfonsat en el nucli fos del planeta durant els primers dies.
Una investigació encapçalada per la NASA va suggerir que el centre de la Lluna, amb un radi de 240 km, és sòlid i envoltat per una capa de ferro líquid de 330 km, aproximadament. Aquest coneixement es va adquirir gràcies a l’aplicació de tècniques sismològiques innovadores a les dades aportades durant els anys setanta pel programa Apolo. Amb tot, la principal diferència del nucli lunar amb el nucli terrestre és que en el cas del satèl·lit hi ha una capa divisòria de materials incandescents de gairebé 480 quilòmetres de radi que embolcalla el nucli.