Sismología de ballenas

Hace aproximadamente una década, la fundación W.M Keck financió un experimento en el fondo marino para investigar las relaciones entren episodios de deformación, ventilación del piso oceánico y actividad microbiana. El objetivo era usar el experimento como un prototipo para los observatorios del fondo marino planificados tanto por Estados Unidos y Canadá. 

Una suite con diferentes instrumentos multidisciplinarios, incluyendo ocho sismomómetros de fondo, fueron desplegados alrededor de una vigoroso campo de fumarolas en el segmento Endeavour en la dorsal mesoceánica Juan de Fuca.

La red registró cientos de terremotos incluyendo dos grandes enjambres sísmicos en el año 2008, los que perturbaron los sistemas hidrotermales. Los sismólogos se sorprendieron al encontrar que los datos registrados también contenían un registro del canto de una ballena.  Una premisa importante que justifica el gasto excesivo en observaciones a largo plazo en observaciones del fondo marino es la probabilidad del uso no previsto de los datos. Con financiamiento de la Oficina Naval de Investigación (The Office of Naval Research (ONR)). El grupo William Wilcock’s adaptó métodos comunes en estudios de terremotos para aislar y localizar el canto de las ballenas. Esta investigación a sido recientemente tanto por el blog de la  American Geophysical Union (AGU)  y un artículo en ScienceNOW

El trabajo en Endeavour ha dado lugar a un interés continuo en los registros sísmicos de sitios vecinos. Ampliando el análisis a varias escalas y a un área más grande para proporcionar detalles sobre la distribución y movimientos de las ballenas y proveer vínculos a las condiciones ambientales. Los observatorios cableados  Neptuno Canadá y Nodos de escala regional de la Iniciativa de un Observatorio en el Océano, proporcionará decenas de registros en lugares seleccionados de la costa noroeste de los Estados Unidos y Canadá, mientras que la Iniciativa de Cascadia se ampliará la cobertura espacial de toda la placa Juan de Fuca con un despliegue de 70 sismómetros durante 4 años .

Monitoreo de explosiones nucleares

Por más de una década, los laboratorios sismológicos han utilizado datos sísmicos disponibles para desarrollar y verificar modelos regionales de la Tierra de una y dos dimensiones. Hoy, con el gran rendimiento de los super computadores, los sismólogos pueden captar los efectos tridimensionales para detectar con más precisión, localizar e identificar una explosión nuclear.
Variadas técnicas computaciones son efectivas para revelar los efectos de la topografía y detectar los eventos sísmicos con alta precisión, sin embargo, hay un nuevo método computacional para  analizar sismogramas de manera automática.

Estas nuevas metodologías no solo mejoran la capacidad de monitorear las explosiones nucleares pero también permite a los investigadores definir fallas sísmicamente activas donde pequeños terremotos pueden ocurrir. ¡ La Investigación sísmica cumple una doble función!

  

En la imagen se observa a través del subsuelo de la Tierra, muchos de los eventos registrados por los sensores sísmicos en todo el mundo. LLNL es la responsable del desarrollo de herramientas de forma rápida y precisa que puede distinguir una prueba nuclear (en primer plano) de las otras actividades sísmicas.

Links

• National Nuclear Security Administration (NNSA)
• National Nuclear Security Administration/Ground-based Nuclear Detonation Detection (NNSA GNDD)
• Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)
• LLNL Physical and Life Sciences Directorate (PLS)
• LLNL PLS Atmospheric, Earth, and Energy Division (AEED)

Resources

• Publications
• Identification Source Modelling
• Source Modelling
• Location
• Geophysical Simulation
• External Collaborations
• Science & Technology Review article
• Bayesian Hierarchical Seismic Event Locator (Bayesloc)
• Global 3-D Seismic Tomography

Un poco de humor sarcástico queridos colegas

Horas de trabajo en casa !!!!

Carrera de geofísica - Universidad de Concepción (Chile)

Vocabulario para comprender la sismología :)

Las siguientes corresponden a traducción propia de las definiciones de IRIS.

Amplitud: Es la máxima perturbación o máxima distancia desde un punto de equilibrio (constante). En un sismograma la línea horizontal del tiempo es plana hasta que ocurre una perturbación en el suelo, la cual es registrada como una onda, o sismograma. La amplitud de una onda sísmica es cuánto se mueve el suelo hacia arriba o hacia abajo. La amplitud es un medio de la distancia entre la cresta y el valle de una longitud de onda. 

Terremoto: Es la agitación o temblor de la tierra que acompaña los movimientos de rocas que se extienden en cualquier lugar de la corteza a 680 km por debajo de la superficie de la Tierra. Esta es la liberación de la energía elástica almacenada por las fracturas sucesivas y el movimiento de las rocas en el interior de la Tierra. Parte de la energía liberada produce ondas sísmicas, tales como: P, S y ondas de superficie que viajan al exterior en todas direcciones a partir del punto inicial de ruptura. Estas ondas causan temblores en la Tierra cuando se propagan. Un terremoto es sentido si el temblor es lo suficientemente fuerte como para provocar aceleraciones superiores a aproximadamente 1,0 centímetro / segundo al cuadrado. Tipos de terremotos incluyen:

1. Terremotos tectónicos: Un terremoto que ocurre cuando la corteza de la Tierra se rompe producto de fuerzas geológicas en las rocas y en las placas lo que causa cambios físicos y químicos. 
2. Terremotos volcánicos: Terremotos que son producto de fuerzas tectónicas  que se producen en relación con la actividad volcánica.
3. Terremotos por colapso: Son pequeños terremotos en las cavernas subterráneas y minas. 
4. Terremotos por explosión: Son terremotos que resultan de la detonación nuclear y artefactos químicos. 

Epicentro: Punto de la superficie de la Tierra que se proyecta directamente arriba del foco de un terremoto. 

Magnitud: la magnitud es un número que caracteriza el tamaño relativo de un terremoto. La magnitud se basa en la medición de el máximo movimiento registrado por un sismógrafo. Existe una serie de escalas, pero las que comúnmente se usan son:

1. Magnitud local (ML): Comúnmente conocida como "Magnitud Richter"
2. Magnitud de onda de superficie (Ms)
3. Magnitud de onda de cuerpo (Mb)
4. Magnitud de momento (Mw) 

Las magnitudes (1-3) tienen un rango limitado de aplicabilidad y no miden satisfactoriamente la medida del tamaño de los grandes terremotos. La escala de magnitud de momento (Mw) se basa en el concepto de momento sísmico, esta es aplicada uniformemente para los terremotos de cualquier tamaño pero es más compleja de calcular que las otras escalas. Todas las escalas de magnitud deberían producir aproximadamente el mismo valor para cualquier terremoto dado. 

Magnitud de momento: es la escala preferida para medir el tamaño (magnitud) de un terremoto en el cual la dureza de la roca, el promedio de deslizamiento en el plano de ruptura y el área del plano de ruptura se toman en consideración (el "momento" de un terremoto).

Ondas de cuerpo: Son ondas que mueven dentro del interior de la tierra o dentro de un macizo rocoso. Las ondas P y S son ondas de cuerpo.

Onda sísmica: Una onda elástica generada por un impulso, el cual es un terremoto o una exploción. Las ondas sísmicas pueden viajar tanto a través del interior de la Tierra (ondas P y S; las ondas más  veloces) o en la superficie (o cerca) de la Tierra (ondas Rayleigh y Love). 

Sismicidad: es la distribución geográfica e histórica (el "¿cuando?" y "¿cuan a menudo?") de los terremotos. 

Sismograma: un registro en tiempo real de un terremoto registrado en un sismógrafo. 

Sismógrafo: Un instrumento que registra las vibraciones de la Tierra, especialmente Terremotos. El sismógrafo generalmente se refiere al sismómetro y un artefacto de grabación como una sola unidad. 

Sismología: Ciencia que trata los terremotos y sus fenómenos incluyendo el estudio de ondas elásticas artificiales en la Tierra. 

Sismómetro: Un instrumento sensible que puede detectar ondas emitidas incluso por pequeños Terremotos.

No todo lo que se registra en un sismómetro es un terremoto

http://www.iris.edu/hq/files/programs/education_and_outreach/aotm/17/SeismicSignatures_SeismogramMSH%20addition.pdf