Modelado 3D de la estructura cortical superior en el suroeste de Sicilia mediante un enfoque múltiple con datos onshore–offshore: visión del Campo Geotérmico de Sciacca

Calor oculto bajo un paisaje costero

A lo largo de la costa suroeste de Sicilia, cerca de la localidad de Sciacca, manantiales termales, cuevas humeantes y escapes cálidos en el lecho marino apuntan a una poderosa fuente de calor en las profundidades. Este estudio plantea una pregunta aparentemente simple: ¿son todas estas manifestaciones de agua y gas cálidos en tierra y mar parte de un único y grande sistema geotérmico oculto? Al construir una imagen tridimensional detallada de las rocas y fallas bajo tierra y mar, los autores muestran cómo fluidos profundos pueden ascender a lo largo de fracturas en la corteza terrestre para alimentar el Campo Geotérmico de Sciacca.

Donde tierra y mar comparten las mismas raíces profundas

La investigación se centra en el Sistema de Fallas de Sciacca, una importante zona de fractura que atraviesa el margen siciliano desde mar abierto hasta la costa cerca del monte Kronio. Usando perfiles sísmicos de reflexión marinos (que imagean las capas rocosas bajo el lecho marino), cartografía geológica en tierra y datos de pozos de exploración, el equipo reconstruyó cómo estas fallas continúan desde offshore hacia las colinas en tierra. Encontraron que el monte Kronio y una estructura sumergida llamada Alto di Sciacca forman partes del mismo bloque amplio elevado de rocas carbonatadas que ha sido comprimido y deformado durante millones de años mientras África y Europa colisionaban lentamente.

Construyendo una imagen 3D de un reservorio caliente enterrado

A partir de estos datos diversos, los autores ensamblaron un modelo geológico tridimensional que se extiende aproximadamente 22 por 18 kilómetros y hasta 6 kilómetros por debajo del nivel del mar. En él describen un cuerpo alargado de rocas carbonatadas más antiguas, de edad desde el Triásico superior hasta el Oligoceno, que actúa como el principal reservorio geotérmico. Este cuerpo tiene unos 24 kilómetros de largo, hasta 6 kilómetros de ancho y alrededor de 4 kilómetros de espesor, con un volumen estimado de unos 240 kilómetros cúbicos. Por encima se encuentran capas más jóvenes, más ricas en arcillas y margas, que tienden a sellar los fluidos. El modelo muestra cómo fallas inversas y de deslizamiento lateral elevan el reservorio bajo el monte Kronio y el alto cercano en offshore, mientras que otras fallas lo fragmentan en compartimentos que pueden almacenar o canalizar agua caliente y gas.

Fallas como barreras y autopistas para fluidos calientes

El equipo fue más allá de mapear la geometría: también evaluó la probabilidad de que fallas individuales se deslicen y permitan el paso de fluidos. Usando información sobre el campo de esfuerzos actual y presiones medidas en pozos, calcularon la «tendencia al deslizamiento» y un «factor de fuga» para 20 superficies de falla principales. Muchas fallas en la parte noreste del modelo parecen mecánicamente estables y sellantes, actuando como barreras que confinan los fluidos. En contraste, los segmentos centrales y suroccidentales, especialmente donde las fallas se enlazan o se curvan, muestran valores altos tanto de deslizamiento como de fuga, señalándolos como conductos preferentes. Perfiles sísmicos de alta resolución offshore revelan «chimeneas» verticales y rasgos en forma de montículos en el lecho marino —interpretados como volcanes de lodo y estructuras de escape de gas— precisamente donde tales vías permeables intersectan los sedimentos someros.

Desde la fuente profunda hasta manantiales cálidos y escapes en el fondo marino

Los estudios geoquímicos de las aguas de Sciacca muestran una mezcla de agua de lluvia y agua de mar modificada enriquecida en gases como dióxido de carbono y helio con firma mantélica, lo que implica una fuente de calor profunda, posiblemente magmática, al sur bajo el Canal de Sicilia. El nuevo modelo 3D ayuda a explicar cómo se mueve este calor y los fluidos. Los autores proponen que fluidos calientes y salinos ascienden hacia el norte y hacia la superficie a lo largo del Sistema de Fallas de Sciacca desde profundidad, entran en el reservorio carbonatado fracturado y quedan parcialmente atrapados bajo capas de baja permeabilidad. En lugares donde las rocas carbonatadas afloran, como el monte Kronio, los fluidos pueden escapar por cuevas kársticas y fracturas, produciendo aire cálido en cavidades y manantiales termales en las laderas. Offshore, donde el reservorio sigue enterrado, los fluidos encuentran su camino hacia arriba a través de fallas permeables y puntos débiles en la cubierta sedimentaria, formando volcanes de lodo y escapes de gas.

Por qué esto importa para la seguridad y la energía limpia

En términos sencillos, este trabajo muestra que el área de Sciacca está sustentada por un único y extenso sistema geotérmico controlado por fallas que abarca la frontera entre tierra y mar. Las mismas estructuras que suministran agua caliente a balnearios y respiraderos naturales son también fallas activas capaces de producir terremotos, algunos cerca de zonas pobladas. Al integrar geología en tierra, geofísica offshore y el comportamiento de los fluidos en un modelo 3D unificado, el estudio afina nuestra comprensión tanto del potencial geotérmico como del riesgo sísmico del suroeste de Sicilia. Sugiere que la región Monte Kronio–Alto di Sciacca es un objetivo prometedor para el aprovechamiento geotérmico gestionado con prudencia, siempre que futuros desarrollos presten atención a la compleja y aún activa red de fallas que hace accesible este calor oculto.

Cita: Rizzo, G.F., Maiorana, M., Gasparo Morticelli, M. et al. 3D upper crustal structure modelling in southwestern Sicily through multiapproach onshore–offshore data: insight into Sciacca Geothermal Field. Sci Rep 16, 9901 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39734-7

Palabras clave: sistemas geotérmicos, fluidos controlados por fallas, Sciacca Sicilia, geología onshore–offshore, modelado cortical 3D