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Interacción
Litosfera-Atmósfera-Ionosfera (LAIC)
El
fenómeno LAIC consiste en el acoplamiento de tres geo-niveles de
la Tierra, la litosfera, la atmósfera y la ionosfera, de tal
forma que fenómenos que se producen en la litosfera pueden
propagarse hacia la atmósfera y afectar capas más altas
alcanzando la ionosfera. Desde el punto de vista sismológico,
entender los procesos físicos subyacentes que tienen lugar
durante la fase de preparación sísmica de eventos
altamente energéticos puede ser un reto, sobre todo a nivel de
falla. Un método alternativo es estudiar si durante esta fase de
preparación la litosfera interactúa con la
atmósfera y la ionosfera asumiendo un acoplamiento tipo LAIC.
Hay tres mecanismos principales que se han propuesto por los que este
acoplamiento podría producirse. El primero está
relacionado con la presencia de p-holes (huecos positivos) que se
generan durante la fase de preparación de un terremoto por los
esfuerzos que se producen a lo largo de la falla. Estas
partículas cargadas podrían alterar el circuito
eléctrico en la atmósfera, ionizándola y creando
inestabilidades en la mesosfera, alcanzando finalmente la ionosfera
(Freund, 2011). Otra hipótesis está relacionada con la
migración de fluidos a lo largo de la falla y la emisión
de gas radón que parece detectarse durante la fase de
preparación de los eventos sísmicos más
energéticos. Esta liberación afectaría a la
atmósfera que finalmente se propagaría generando
alteraciones en la ionosfera (Pulinets & Ouzounov, 2011). Por
último, el tercero de los mecanismos está basado en la
generación de ondas acústicas de gravedad que se
generarían precedentemente o pocos minutos después de un
terremoto y que se propagarían hacia niveles superiores
afectando la ionosfera (Yeh & Liu, 1974).
Todas estas alteraciones
observadas en los tres geo-niveles han sido observadas normalmente
mediante la detección de anomalías medidas por estaciones
en tierra. Sin embargo, en los últimos años, con la
puesta en órbita de misiones satelitales tales como DEMETER,
Swarm o CSES, se han detectado anomalías
electromagnéticas asociadas a actividad sísmica desde el
espacio. Esto supone un gran paso hacia delante en el camino del
entendimiento de la fase de preparación de los eventos
sísmicos más energéticos y pone de manifiesto la
necesidad de emplear análisis multiparamétricos para
estudiar este tipo de fenómenos complejos combinando
información no sólo sismológica sino
también atmosférica e ionosférica.
Adaptada De Santis et al. (2015)
Dentro del grupo de Paleomagnetismo algunos de sus miembros han participado en varios proyectos europeos
enfocados a este estudio, así como al desarrollo de varios
trabajos en colaboración con el Istituto Nazionale di Geofisica
e Vulganologia (INGV). Algunos ejemplos son:
D. Marchetti, A. De Santis, J., Shuanggen, S.A. Campuzano, G.
Cianchini, A. Piscini (2020), Co-Seismic Magnetic Field Perturbations
Detected by Swarm Three-Satellite Constelallation. Remote Sens.
Environ. 12(7), 1166. DOI:10.3390/rs12071166.
D. Marchetti, A. De Santis, X. Shen, S.A. Campuzano, L. Perrone, A.
Piscinini, R. Di Giovambattista, S. Jin, A. Ippolito, G. Cianchini, C.
Cesaroni, D. Sabbagh, L. Spogli, Z. Zhima, J. Huang (2020) Possible
Litosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling effects prior to the 2018 Mw
= 7.5 Indonesia earthquake from seismic, atmospheric and ionospheric
data. Journal of Asian Earth Sciences, 188, 104097. DOI:
10.1016/j.jseaes.2019.104097.
A. De Santis, G. Balasis, F.J. Pavón-Carrasco,
G. Cianchini, M. Mandea (2017). Potential earthquake precursory pattern
from space: the 2015 Nepal event as seen by magnetic Swarm satellites.
Earth and Planetary Science Letters, 421, 119 - 126. DOI: 10.1016/j.epsl.2016.12.037.
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