Seísmos inducidos por truenos: una nueva herramienta para explorar el subsuelo

Los "truenoseísmos" son una fuente sísmica gratuita y distribuida espacialmente, ideal para monitorizar los sistemas subterráneos de forma continua

Al azar

Los truenos no solo hacen vibrar el aire: también hacen vibrar la Tierra. Cada descarga de un rayo genera una serie de ondas de choque que se expanden por la atmósfera como un estallido acústico. Cuando esas ondas alcanzan el suelo, parte de su energía se acopla al terreno y produce señales sísmicas medibles. A este fenómeno se le denomina seísmo inducido por el trueno, o thunderquake, que en español se podría traducir por truenoseísmo. Aunque se conocen desde hace décadas, su complejidad física y su carácter caótico habían impedido aprovecharlos como herramienta científica (hasta ahora).

El proceso comienza en el propio canal del rayo. La descarga no es uniforme: presenta zonas de plasma extremadamente caliente y otras más frías, formando una especie de “collar de burbujas” que genera múltiples explosiones acústicas sucesivas. Estas ondas se propagan por la atmósfera y, al llegar al suelo, generan una mezcla de vibraciones: ondas directas, ondas dispersadas y, especialmente, ondas de Rayleigh acopladas al aire, un tipo de onda superficial que viaja por la corteza terrestre. Estas ondas, aunque débiles, contienen información sobre las capas superiores del subsuelo.

Hasta ahora, el principal obstáculo era que estas señales eran demasiado complejas para extraer de ellas datos útiles. Sin embargo, un equipo de investigadores ha demostrado que, con la tecnología adecuada, los truenoseísmos (o truenosismos) pueden convertirse en una fuente sísmica natural extraordinariamente valiosa.

Simulación de un truenoseísmo y comparación con datos experimentales / DOI: 10.1126/sciadv.aeg8096.

Una fuente sísmica abundante

El estudio, publicado en Science Advances, muestra por primera vez que los seísmos inducidos por truenos pueden emplearse para tomografía sísmica del subsuelo, es decir, para reconstruir cómo varían las propiedades de las capas geológicas a decenas de metros de profundidad.

La clave está en una tecnología emergente: la Detección Acústica Distribuida (Distributed Acoustic Sensing, DAS, en inglés). Esta técnica convierte cables de fibra óptica enterrados —los mismos que se usan para telecomunicaciones— en miles de sensores sísmicos extremadamente sensibles. En el campus del State College de Pensilvania, un cable de 4 km proporcionó más de 2000 canales de medida continua durante dos años y medio.

Durante ese periodo, los investigadores identificaron 458 truenoseísmos asociados a descargas reales registradas por la red nacional de detección de rayos. Cada uno de ellos generó ondas superficiales que, tras un procesamiento avanzado, pudieron transformarse en “fuentes virtuales” para obtener perfiles sísmicos del subsuelo.

Imágenes del subsuelo hasta 100 metros de profundidad

El resultado fue un conjunto de 309 modelos de velocidad de ondas de corte que revelan la estructura del subsuelo con una resolución sin precedentes para una fuente natural. La tomografía final mostró cuatro zonas de baja velocidad, interpretadas como zonas débiles asociadas a fracturación, karstificación y presencia de sedimentos alterados.

Estas zonas coinciden con áreas donde la interferometría radar satelital detecta subsidiencia del terreno, pozos de sondeo (borehole, en inglés) o zonas históricamente afectadas por inundaciones y hundimientos. En otras palabras, los truenoseísmos permitieron identificar estructuras geológicas ocultas que pueden representar riesgos para infraestructuras, acuíferos o estabilidad del terreno.

El hallazgo tiene implicaciones profundas. Las tormentas eléctricas son frecuentes en gran parte del mundo, y cada una genera decenas o cientos de descargas. Esto significa que los truenoseísmos son una fuente sísmica gratuita, repetitiva y distribuida espacialmente, ideal para monitorizar el subsuelo de forma continua sin necesidad de explosiones controladas ni vibradores industriales.


Referencia

  • Nolan Roth et al.: Imaging Earth’s subsurface with thunderstorm-generated seismic waves. Sci. Adv. 12, eaeg8096 (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeg8096

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