El flujo de calor marino es la transferencia de energía térmica desde el interior de la Tierra hacia el fondo marino y, en menor medida, hacia la columna de agua. Su estudio es fundamental para entender procesos geodinámicos y conocer su influencia en la actividad microbiana y la liberación de gases o nutrientes que afectan el ecosistema marino y el clima global.

El crucero oceanográfico realizado en septiembre de 2024 a bordo de la embarcación científica Sally Ride, permitió evaluar el desempeño de una nueva sonda de flujo de calor. Entre los participantes del proyecto se encuentra la doctora Raquel Negrete Aranda, investigadora por México adscrita al CICESE y líder de la Comisión Internacional de Flujo de Calor (IHFC, por sus siglas en inglés).

En entrevista, la investigadora explicó que el nuevo equipo fue desarrollado por ingenieros de la Universidad Estatal de Oregón y fue probado en la zona de subducción de Cascadia, un área de interés científico por su actividad tectónica y sísmica.

En comparación con la tecnología alemana disponible comercialmente, el nuevo sistema ofrece mejoras como comunicación en tiempo real más eficiente, baterías que garantizan la operación del equipo por más de 12 horas continuas y una reducción de su tamaño, de siete a cuatro metros, lo que facilita su operación en condiciones adversas.

La sonda tiene una forma similar a la de una lanza. Desde el buque desciende hasta insertarse en el fondo del mar y, una vez que penetra el sedimento arenoso, sus sensores miden la temperatura cada 25 centímetros.

Este proceso se repite en cada punto que se va a monitorear, sin embargo, cuando se usa la sonda comercial, el equipo de especialistas solo puede acceder a una versión preliminar de los datos una vez que la sonda regresa al buque.

"Si estás trabajando con una profundidad importante, que lo más común es que sean alrededor de tres kilómetros, debes esperar a que el barco recupere la sonda, lo que consume una cantidad considerable de tiempo de navegación. La ventaja de tener una transmisión en tiempo real es que no tienes que hacer esas maniobras de recuperación para acceder a los datos", resaltó Raquel Negrete.

En el crucero científico también participó Isabela Macías Iñiguez, egresada de la maestría en Ciencias de la Tierra del CICESE y actualmente estudiante de doctorado de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), en codirección con la Dra. Negrete-Aranda y el Dr. Ronald Spelz, investigador de la UABC.

Estudio de flujo de calor en Guerrero

El Instituto Tecnológico de Nuevo México, la Universidad Estatal de Oregón y el CICESE entablaron una colaboración de la cual la visita a la zona de subducción de Cascadia es un preámbulo para la verdadera misión: la exploración de la zona de subducción frente a las costas de Guerrero, en México.

Raquel Negrete explicó que la zona de subducción de Guerrero ha sido ampliamente estudiada, no solo por la comunidad científica mexicana sino internacional. Ahí se encuentra la Placa de Cocos, una de las principales responsables de la actividad sísmica en la región, ya que subduce (se hunde) debajo de la Placa de Norteamérica y la Placa del Caribe.

"Se trata de un proceso tectónico activo y fundamental", expuso "ya que controla la formación de los principales volcanes en México, particularmente aquellos de la Faja Volcánica Transmexicana, que se extiende desde la costa de Guerrero hasta Michoacán, siguiendo la trayectoria de la placa subducida bajo el centro del país".

A pesar de su importancia, existen lagunas de conocimiento en torno al flujo de calor en la zona de subducción, un factor clave para comprender cómo el estado térmico de la placa en subducción influye en procesos geológicos esenciales, como el volcanismo y la sismicidad.

Con el objetivo de llenar estos vacíos de información, especialistas de las tres instituciones colaboradoras desarrollan un proyecto financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF, por sus siglas en inglés), cuyo propósito es explorar las condiciones térmicas y estructurales de la subducción en Guerrero.

Raquel Negrete detalló que el proyecto también incluye estudios de sísmica de reflexión, una técnica que permite cartografiar la estructura de la corteza terrestre e identificar fallas y otras formaciones geológicas.

"Uno de los principales aportes de este proyecto es que no solo generará información científica de alto valor, sino que también tendrá un impacto social significativo, al contribuir a un mejor entendimiento de la zona de subducción y del riesgo sísmico asociado a ella", destacó la investigadora.

Consideró que otro de los aspectos importantes del proyecto es que seis estudiantes mexicanos podrán participar en el crucero oceanográfico en Guerrero, programado para 2025, con gastos cubiertos por la NSF, lo que representa una oportunidad para adquirir experiencia en investigación de campo y contribuir al vance del conocimiento geológico en México.