En enero de 2010 un equipo de expertos diseñó dos líneas de investigación con distintos sismógrafos en la Tierra de Marie Byrd, en la Antártida Occidental, siendo la primera vez que los expertos desplegaban diversos instrumentos en el interior del continente para poder operar durante todo el año, incluso en las partes más frías de la Antártida.
El sismógrafo matriz usó perturbaciones creadas por terremotos distantes para obtener imágenes de hielo y roca en lo profundo de la Antártida Occidental. El objetivo, según explica Doug Wiens, profesor de Ciencias Terrestres y Planetarias en la Universidad de Washington en St. Louis, Estados Unidos, y uno de los investigadores principales del proyecto, era esencialmente medir la capa de hielo para ayudar a reconstruir la historia climática de la Antártida.
Para hacer esto con precisión, los científicos tenían que saber cómo respondería el manto terrestre a una carga de hielo y dependía de si estaba caliente o frío y líquido o viscoso, por lo que analizaron los datos sísmicos para comprobar las propiedades del manto. Así, el software automatizado de detección de eventos se puso a trabajar para identificar los datos de cualquier suceso inusual.
Cuando la máquina se encontró con dos ráfagas de eventos sísmicos entre enero de 2010 y marzo de 2011, la estudiante de doctorado Amanda Lough, miró detalladamente para ver qué estaba sacudiendo. Cuanto más observaron, los investigadores se mostraron más convencidos de que se trataba de un nuevo volcán que se estaba formando a un kilómetro bajo el hielo.
Los eventos sísmicos detectados eran débiles y de muy baja frecuencia, lo que sugiere que no eran de origen tectónico, puesto que los temblores sísmicos de origen tectónico de baja magnitud tienen frecuencias de 10 a 20 ciclos por segundo y este temblor era de 2 a 4 ciclos por segundo.
Para investigar más a fondo, Lough utilizó un modelo informático mundial de velocidades sísmicas, que mostró que casi la totalidad de los hechos habían ocurrido a una profundidad de entre 25 a 40 kilómetros, extraordinariamente bastante profundo para estar cerca del límite entre la corteza terrestre y el manto, llamado Moho, lo que posiblemente descarta un origen glacial y pone en duda uno tectónico.
"Un evento tectónico podría tener un hipocentro en entre 10 a 15 kilómetros de profundidad, pero a los entre 25 y 40 kilómetros, es demasiada profundidad", considera Lough. Un colega sugirió que por la forma de las ondas de las sacudidas parecían terremotos 'Deep Long Period' o DPLs, que se producen en las zonas volcánicas y tienen las mismas características de frecuencia y son igual de profundos.
Los sismólogos contactaron con Duncan Young y Don Blankenship, de la Universidad de Texas, en Estados Unidos, que vuelan aerotransportando un radar sobre la Antártida para obtener mapas topográficos de la roca madre. "En estos mapas, se puede ver que hay elevación de la topografía del manto en la misma ubicación donde se producen los eventos sísmicos", dice Lough, quien añade que las imágenes de radar también revelan una capa de ceniza enterrada bajo el hielo.
Su mejor conjetura fue que provenía de Monte Waesche, un volcán existente cerca del Monte Sidley, pero los científicos no saben cuándo estuvo activo y la capa de ceniza establece la edad de la erupción en hace 8.000 años. "La mayoría de las montañas en la Antártida no son de origen volcánico, pero la mayor parte de esta zona lo son", señala Wiens, añadiendo que es probable que haya un punto caliente en el manto que produce magma muy por debajo de la superficie.
"No hay una seguridad total de qué causa DPL --subraya Lough--. Creo que varía según el complejo volcánico, pero la mayoría de la gente piensa que es el movimiento de magma y otros fluidos lo que conduce a las vibraciones inducidas por la presión en las grietas dentro de los sistemas volcánicos e hidrotermales".
Según Lough, como el radar muestra una montaña bajo el hielo, es posible que haya habido una erupción en el pasado. Los investigadores calculan que se necesitaría una gran erupción, una que libere un millar de veces más energía que una erupción típica, para romper el hielo sobre el volcán. Una erupción subglacial y el flujo de calor del que va acompañada fundirán una gran cantidad de hielo.
"El volcán creará millones de galones de agua bajo el hielo", dice Wiens. Este agua se precipitará bajo el hielo hacia el mar y alimentará la cuenca hidrológica de la corriente de hielo MacAyeal, una de las varias corrientes principales que drenan hielo de la Tierra de Marie Byrd en la plataforma de hielo de Ross.
Por la lubricación de la roca madre, permitirá acelerar el flujo del hielo suprayacente, tal vez aumentado la tasa de pérdida de masa de hielo en la Antártida Occidental. "No esperábamos encontrar nada como esto", reconoce Wiens.
