Dinámica sísmica sostenida por CO2 liberado durante terremotos

Gas oculto en los terremotos

La mayoría imaginamos los terremotos como rocas rozando entre sí en lo profundo del subsuelo. Este estudio añade un personaje sorprendente a esa escena: el dióxido de carbono ordinario. Los autores muestran que durante terremotos violentos en montañas ricas en caliza, el calor por fricción puede convertir momentáneamente la roca sólida en una fuente de CO₂ a alta presión. Ese gas, a su vez, facilita el deslizamiento en la falla, pudiendo hacer que los sismos sean mayores y más destructivos.

Dónde golpean los terremotos

La investigación se centra en fallas normales que atraviesan rocas carbonatadas en los Apeninos italianos, una zona que ha producido varios terremotos dañinos en las últimas décadas, incluidos los de L’Aquila (2009) y Amatrice–Norcia (2016). Estas fallas cortan gruesas capas de caliza y rocas relacionadas ricas en calcita. Hoy, en la superficie, los científicos pueden caminar a lo largo de los mismos planos que se deslizaron en sismos pasados y examinar cómo esas fracturas antiguas de la corteza han sido alteradas por el calor y los fluidos.

Pistas escritas en la roca quebrada

Combinando observaciones de campo con potentes microscopios, difracción de rayos X y medidas de isótopos estables, el equipo identificó capas ultra‑finas —solo de 2 a 10 micrómetros de espesor— inmediatamente bajo las superficies principales de deslizamiento. Estas capas contienen granos carbonatados corroídos, con poros redondeados y trazas que coinciden con texturas producidas en experimentos de terremoto a alta velocidad en laboratorio. Las superficies de deslizamiento también muestran un contenido de calcita ligeramente menor que la roca justo debajo, y las firmas isotópicas de carbono y oxígeno cambian de la forma esperada cuando la roca caliente libera CO₂ y más tarde se “cura” parcialmente al precipitar nueva calcita que rellena cavidades. En conjunto, estas líneas de evidencia apuntan a descarbonatación rápida y repetida de la roca justo donde el deslizamiento es más intenso.

Cuánto gas y cuánta presión

Usando estas observaciones microscópicas como restricciones, los autores construyeron un modelo estequiométrico y termodinámico para estimar cuánto CO₂ podrían generar los grandes terremotos de los Apeninos. Incluso con suposiciones deliberadamente conservadoras —usando las capas de reacción más delgadas observadas y la menor pérdida medida de calcita— hallan que un evento de magnitud 5,9–6,5 puede producir aproximadamente entre 6 y 12 toneladas métricas de CO₂ a lo largo del tramo deslizante de la falla. Luego calcularon las presiones resultantes para dos situaciones extremas. Si el gas queda brevemente atrapado en una zona de falla casi sellada (condición “no drenada”), las presiones pueden acercarse a las que ejerce la roca circundante a varios kilómetros de profundidad, del orden de cientos de megapascales. Si se abren vías y la falla permite flujo de fluidos (condición “drenada”), las presiones caen pero siguen estando muy por encima de los niveles normales de aguas subterráneas, manteniéndose en un rango hidroestático a supra‑hidroestático.

Por qué importa el gas presurizado

Esas altas presiones de poro reducen la fuerza efectiva que mantiene la falla cerrada. En otras palabras, el CO₂ generado por el calentamiento rápido actúa como un lubricante temporal: debilita la falla, favorece el deslizamiento continuado y puede incluso permitir que la ruptura recorra la falla a velocidades inusualmente altas. Los autores sugieren que las secuencias sísmicas en terrenos carbonatados pueden, por tanto, estar fuertemente condicionadas por estos pulsos breves de CO₂. Conforme el evento decae y las presiones disminuyen, fluidos externos pueden volver a ser atraídos hacia la zona caliente y dañada, precipitando calcita fresca que conserva un registro microscópico del terremoto.

Qué significa esto para las personas

El estudio concluye que durante los terremotos en regiones ricas en caliza, el CO₂ sísmico no es solo un subproducto inofensivo sino un actor activo en la mecánica de fallas. La presurización transitoria del gas puede sostener deslizamientos rápidos y aumentar la sacudida, al tiempo que convierte temporalmente a las fallas en depósitos de CO₂ que conectan el carbono profundo con la superficie. Reconocer este ciclo oculto de gas mejora nuestra comprensión física de cómo algunos terremotos crecen en magnitud y destructividad, y subraya la necesidad de que futuros modelos de riesgo consideren el debilitamiento impulsado por fluidos dentro de la corteza terrestre.

Cita: Curzi, M., Billi, A., Aldega, L. et al. Earthquake dynamics sustained by seismic CO₂. Nat Commun 17, 2766 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69174-w

Palabras clave: terremotos, dióxido de carbono, zonas de falla, rocas carbonatadas, riesgo sísmico