El estruendo de las tormentas puede revelar la estructura del suelo hasta unos 100 metros de profundidad, gracias a unas simples fibras ópticas enterradas.
El trueno no solo hace vibrar el aire. Parte de su energía alcanza el suelo y crea en él débiles ondas sísmicas. Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad Estatal de Pensilvania ha demostrado que estas vibraciones pueden servir para examinar lo que se encuentra bajo la superficie, sin provocar explosiones ni esperar a que ocurra un terremoto.
Trayectoria de las ondas durante la generación de un terremoto provocado por el trueno.
Las ondas acústicas directas procedentes del relámpago (T1 y T2) se acoplan al suelo y al entorno, creando ondas de propagación y ondas superficiales. La suma de todas estas ondas constituye el campo de ondas del terremoto provocado por el trueno observado.
El equipo utilizó unos 4 km de un cable de telecomunicaciones ya enterrado bajo el campus de University Park, en Pensilvania. Un láser enviado por la fibra permitía detectar diminutas deformaciones del cable. Este se comportaba como una larga serie de sensores, con mediciones realizadas cada pocos metros y cientos de veces por segundo.
Cuando se produce un trueno, sus ondas sonoras alcanzan el suelo en distintos puntos. Allí generan vibraciones que los investigadores denominan «terremotos de trueno». Su propagación depende de las propiedades de las capas que atraviesan, lo que permite deducir la estructura del subsuelo.
Los investigadores analizaron 2,5 años de registros continuos. Seleccionaron 458 eventos de buena calidad, verificados gracias a los datos sobre los rayos. Al combinar numerosas señales, pudieron seguir ondas sísmicas que se propagaban cerca de la superficie y reconstruir una imagen del terreno bajo el campus.
Esta imagen alcanza unos 100 metros de profundidad. Revela varias zonas frágiles que no se habían detectado anteriormente. Algunas corresponden a deformaciones observadas en la superficie mediante radar por satélite. También se utilizaron mediciones realizadas con perforaciones y estudios de ingeniería para verificar los resultados.
El método puede ser interesante en lugares donde los terremotos naturales son poco frecuentes. Las técnicas habituales a veces requieren equipos sísmicos instalados específicamente o fuentes artificiales. En este caso, la tormenta proporciona la energía y un cable de telecomunicaciones existente se encarga de realizar las mediciones, lo que limita las intervenciones sobre el terreno.
En la práctica, esta técnica podría ayudar a estudiar riesgos como los hundimientos o los deslizamientos de tierra. También podría contribuir a buscar agua subterránea, vigilar zonas mineras o examinar regiones de difícil acceso. Sin embargo, su eficacia depende de la presencia de tormentas y de fibras que puedan utilizarse.
Los investigadores quieren probar ahora el método a mayor escala y en distintas condiciones meteorológicas.