Truenos permiten obtener imágenes sísmicas del subsuelo con fibra óptica
Las ondas generadas por los truenos pueden convertirse en una fuente para obtener imágenes sísmicas del subsuelo mediante cables de fibra óptica enterrados. Investigadores de Penn State demostraron por primera vez que estas señales, denominadas thunderquakes o sismos de trueno, permiten aplicar tomografía sísmica sin depender exclusivamente de terremotos o equipos instalados para generar vibraciones.
El estudio fue publicado el 21 de agosto de 2026 en la revista Science Advances. El equipo utilizó aproximadamente cuatro kilómetros de cables de telecomunicaciones instalados bajo el campus University Park de Penn State, en Pensilvania, y aplicó tecnología de detección acústica distribuida (DAS).
"Los truenos generan ondas acústicas atmosféricas que se acoplan al suelo, produciendo señales sísmicas", explicó Tieyuan Zhu, profesor asociado de geociencias en Penn State y autor principal de la investigación. El equipo aprovechó esa transferencia de energía entre la atmósfera y el terreno para reconstruir características cercanas a la superficie.
Fibra óptica convierte las tormentas en una fuente sísmica
La técnica DAS envía pulsos láser a través de cables de fibra óptica y registra cambios diminutos en la luz que regresa. Las deformaciones provocadas por las ondas sísmicas modifican la señal y permiten convertir extensos tramos de cable en una red de sensores distribuidos.
Los investigadores registraron cientos de muestras por segundo cada pocos metros a lo largo del cable. Esa resolución permitió observar con detalle la transición de las ondas acústicas producidas en la atmósfera hacia señales sísmicas dentro del suelo, un proceso que anteriormente había dificultado el uso de los truenos para generar imágenes geológicas.
"Con DAS, registramos cientos de muestras por segundo y cada pocos metros a lo largo del cable", señaló Nolan Roth, autor principal del estudio durante su doctorado en Penn State. Según el investigador, esa capacidad permitió seguir con alta resolución el paso de la señal atmosférica hacia el terreno.
Datos complementarios reportados sobre el estudio indican que el equipo analizó 458 sismos de trueno bien definidos durante aproximadamente dos años. Las señales permitieron identificar cuatro zonas donde las ondas se desplazaban con menor velocidad, una característica compatible con materiales menos rígidos, roca fracturada, sedimentos o sectores con mayor contenido de agua.
Método puede utilizarse donde escasean los terremotos
La tomografía sísmica tradicional utiliza las ondas que atraviesan el terreno para inferir su estructura. Los terremotos proporcionan una fuente natural de estas señales, mientras otros estudios emplean equipos especializados capaces de producir vibraciones de manera controlada.
Los sismos de trueno ofrecen una alternativa especialmente relevante en regiones con baja actividad sísmica, como partes del centro y este de Estados Unidos. El uso de infraestructura de fibra óptica existente también puede reducir la necesidad de desplegar redes convencionales de sensores en zonas urbanas, áreas reguladas o lugares de difícil acceso.
La información del subsuelo obtenida mediante estos métodos puede apoyar estudios sobre riesgos geológicos, incluidos hundimientos y deslizamientos, además de investigaciones relacionadas con agua subterránea, minería, volcanes y depósitos de magma. El trabajo también amplía el estudio de cómo la energía de la atmósfera interactúa con la superficie sólida terrestre.
"Nuestra investigación demuestra que los sismos de tormenta pueden ser una nueva fuente para la obtención de imágenes sísmicas cercanas a la superficie, especialmente en regiones con acceso limitado a fuentes sísmicas tradicionales", afirmó Zhu. El equipo plantea ahora extender las pruebas fuera del campus de Penn State y evaluar el método en otras condiciones geológicas y meteorológicas.
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