![\"rocas-y-caos\"](\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-content\/blogs.dir\/42\/files\/189\/rocas-y-caos.jpg\")
<\/p>\n<\/p>\n
Colaje: Im\u00e1genes Google<\/span><\/p>\n El t\u00edtulo de la noticia que comentaremos hoy: \u201cC\u00f3mo las peque\u00f1as grietas conducen a fallas a gran escala<\/a>, <\/em>y terremotos\u201d, resulta tan sorprendente que entra de pleno en el denominado, archiconocido y no bien comprendido por el p\u00fablico: Efecto mariposa<\/a>\u201d. Como se\u00f1ala Google: \u00abLa idea germen del efecto mariposa es que la secuencia interminable de hechos, aparentemente desencadenados entre s\u00ed, acaban por tener consecuencias completamente impredecibles<\/em><\/strong><\/span>\u201d, que se populariz\u00f3 con el ya casi aceptado refr\u00e1n: \u201cel aleteo de las alas de una mariposa se puede sentir al otro lado del mundo<\/strong><\/span>\u00bb (proverbio chino) o \u00abel<\/span> <\/strong>aleteo de las alas de una mariposa pueden provocar un Tsunami al otro lado del mundo<\/span><\/strong>\u00bb as\u00ed como tambi\u00e9n \u00abEl simple aleteo de una mariposa puede cambiar el mundo<\/span><\/strong>\u201d. Aclaremos que las localidades o los agentes pueden cambiarse, ya que son absolutamente imaginarios. Por lo tanto, el mensaje de la noticia de hoy deviene en que \u201cuna peque\u00f1a fractura cualquiera en una roca puede causar un terremoto<\/span><\/strong>\u201d. \u00bf?. Ahora debemos clarificar que se trata en buena medida de un<\/span> estudio llevado a cabo mediante modelizaciones<\/strong><\/span>. En el art\u00edculo original, se puede leer hasta en m\u00e1s de veinte ocasiones el concepto de \u201cSistema no lineal<\/a>\u201d, aunque nunca se cita la Teor\u00eda del Caos<\/a>, ni la relacionada \u201cmariposita\u201d, empero que los autores del estudio (ver resumen del art\u00edculo de investigaci\u00f3n) intentan linealizar lo no-lineal, a la hora de obtener los resultados. Empero ni aun as\u00ed.<\/p>\n Me preocupa que, en su momento se intent\u00f3 diferenciar entre sistemas no lineales y sistemas complejos. Al parecer no hubo consenso ya que no encuentr\u00f3 en internet nada parecido<\/strong><\/span>. Y esta sentencia viene a cuento por la insistencia de muchos estudios en hacer equiparar los sistemas ca\u00f3ticos<\/strong><\/span> con las leyes o progresiones geom\u00e9tricas<\/span><\/strong>, mientas que los que trabajamos con sistemas no-lineales, topamos casi siempre con las leyes potenciales (leyes de potencia)<\/span><\/strong>.<\/span> Y la diferencia no es balad\u00ed. <\/span><\/span>Ya que<\/span> en los primeros la impredecibilidad reina o\u00edr doquier, mientras que, en los segundos, nos podemos \u201caproximar\u201d a extraer algunas regularidades de su estructura y comportamiento<\/strong><\/span>. Pero sea como sea, el resultado de una modelizaci\u00f3n no implica que, en la pr\u00e1ctica, las estructuras y procesos funcionen de la misma manera<\/strong><\/span>.<\/p>\n Pod\u00e9is, en cualquier caso, buscar m\u00e1s informaci\u00f3n en los numerosos posts incluidos en nuestras categor\u00edas<\/p>\n Redes Complejas, Ecol\u00f3gicas, Sociales y el Mundo de Internet<\/a><\/p>\n Diversidad, Complejidad y Fractales<\/a><\/p>\n Me ha sorprendido el estudio, aunque no me atrever\u00eda a firmar sus conclusiones. Personalmente me inclinar\u00eda por una aproximaci\u00f3n no-lineal mediante leyes potenciales<\/strong><\/span>. Explicar m\u00e1s detalladamente las razones ser\u00eda arduo y peligroso. Empero antes de terminar la entradilla, os dejo con una tabla que elabor\u00f3 en su momento Jonathan Phillips<\/a>.<\/p>\n Jonathan Phillips<\/a> y el impresentable administrador de esta bit\u00e1cora nos conocimos en persona en Filadelfia, si bien ya manten\u00edamos muy buenas relaciones y comulg\u00e1bamos acerca de ideas parecidas, tanto en suelos como en geomorfolog\u00eda<\/strong>.<\/span> Empero yo me fui decantando por los suelos y los fractales y \u00e9l por la geomorfolog\u00eda y la complejidad<\/strong><\/span>, aunque Jonathan era muy esc\u00e9ptico con los conceptos de estructuras y procesos fractales. Recojo de \u00e9l esta tabla que pretende definir los principios que rigen los procesos superficiales terrestres, sin entrar a cuestionar algunos, aunque podr\u00eda.<\/p>\n Las v\u00edas pueden continuar indefinidamente en los sistemas de la superficie de la Tierra.<\/p>\n \u00bfOs aclar\u00e9is vosotros? Posiblemente no. El problema estriba en que fuera de contexto (ha escrito varios libros) resulta dif\u00edcil entender sentencias que aparentemente son ant\u00f3nimas.<\/p>\n Os dejo ya con el art\u00edculo de marras, el resumen del trabajo original y algunos enlaces. Sin embargo, volveremos a explicar la teor\u00eda del caos desde otra perspectiva, m\u00e1s human\u00edstica pr\u00f3ximamente<\/strong><\/span>. <\/p>\n Juan Jos\u00e9 Ib\u00e1\u00f1ez<\/strong><\/span><\/p>\n Contin\u00faa\u2026\u2026<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n Efecto mariposa: \u00bfEl aleteo de una mariposa en Sri Lanka puede provocar un hurac\u00e1n en EE.UU?<\/a><\/p>\n Sistema no lineal<\/a><\/p>\n Criticalidad autoorganizada<\/a><\/p>\n Estado subcritico<\/a><\/p>\n Un nuevo estudio revela la estructura fractal del cerebro cerca de la transici\u00f3n de fase, un hallazgo que puede ser universal en todas las especies<\/strong><\/a><\/p>\n por Sarah Stanley, Uni\u00f3n Geof\u00edsica Americana<\/a><\/p>\n Los investigadores desarrollaron un modelo de c\u00f3mo las peque\u00f1as grietas en la roca <\/strong>(que se ven en primer plano) conducen a fallas que pueden remodelar la superficie de la Tierra, como en las monta\u00f1as<\/strong> Sandia de Nuevo M\u00e9xico (que se ven al fondo). Cr\u00e9dito: Jean-Arthur Olive<\/p>\n Las caracter\u00edsticas geol\u00f3gicas y topogr\u00e1ficas que conforman el mundo en el que vivimos est\u00e1n formadas en gran parte por fallas y fracturas en la fr\u00e1gil corteza terrestre. Las fallas surgen de imperfecciones microsc\u00f3picas preexistentes dentro de la roca<\/strong>. Cuando la roca se somete a una tensi\u00f3n creciente, se forman peque\u00f1as grietas en estas imperfecciones. Las grietas crecen e interact\u00faan hasta que la roca sufre da\u00f1os a mayor escala<\/strong>.<\/p>\n Las simulaciones por computadora de este proceso pueden profundizar<\/strong> la comprensi\u00f3n de las fallas y la conformaci\u00f3n y remodelaci\u00f3n tect\u00f3nica a largo plazo de la superficie de la Tierra. Sin embargo, es un desaf\u00edo capturar<\/strong> adecuadamente la evoluci\u00f3n del da\u00f1o de las rocas<\/a> de una manera computacionalmente eficiente.<\/p>\n L\u00e9o Petit y sus colegas abordan este desaf\u00edo<\/a> mediante la introducci\u00f3n de un nuevo conjunto de ecuaciones<\/a> que describen c\u00f3mo se deforman las rocas dentro de la corteza<\/a> terrestre. El estudio se publica en la revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems<\/em>.<\/p>\n Con este enfoque, denominado marco Maxwell (SCAM<\/strong>) alterado subcr\u00edticamente, su objetivo es capturar los procesos a microescala de da\u00f1o en las rocas y vincularlos a la deformaci\u00f3n a mayor escala de una manera que<\/strong> sea lo suficientemente sencilla como para ser ampliamente utilizada por los investigadores que estudian la corteza terrestre.<\/p>\n Lo que diferencia al marco SCAM de los enfoques anteriores es que sus par\u00e1metros se pueden calibrar con los datos de los experimentos de deformaci\u00f3n de rocas<\/strong>, pero a un bajo costo computacional. Esto permite una simulaci\u00f3n m\u00e1s precisa de c\u00f3mo se acumulan las grietas microsc\u00f3picas e interact\u00faan para formar fallas.<\/p>\n Los investigadores tambi\u00e9n demuestran que el marco SCAM se puede utilizar para simular millones de a\u00f1os de cambios en una corteza fr\u00e1gil de 10 kil\u00f3metros de espesor<\/strong>. Los tama\u00f1os de las fallas<\/a> y el desplazamiento en la simulaci\u00f3n reflejan los datos del mundo real<\/strong>, lo que destaca el valor potencial del marco.<\/p>\n El marco SCAM tiene ciertas limitaciones, algunas de las cuales podr\u00edan abordarse mediante un perfeccionamiento futuro<\/strong>. A\u00fan as\u00ed, tal como est\u00e1, podr\u00eda ayudar a profundizar la comprensi\u00f3n de fen\u00f3menos como los peligros de terremotos, la meteorizaci\u00f3n y erosi\u00f3n de las rocas, la permeabilidad y el flujo de fluidos dentro de las rocas y el destino a largo plazo de las placas tect\u00f3nicas<\/strong>.<\/p>\n M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> L\u00e9o Petit et al, Una ley constitutiva fr\u00e1gil para el modelado tect\u00f3nico a largo plazo basado en el crecimiento de grietas subcr\u00edticas, Geoqu\u00edmica, Geof\u00edsica, Geosistemas<\/em> (2024). DOI: 10.1029\/2023GC011229<\/a><\/p>\n Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Geoqu\u00edmica, Geof\u00edsica, Geosistemas<\/a> <\/p>\n L\u00e9o Petit<\/a>, Jean-Arthur Olive<\/a><\/p>\n Abstracto<\/p>\n Las representaciones adecuadas de la deformaci\u00f3n fr\u00e1gil (fracturamiento y fallas) son ingredientes esenciales de las simulaciones tect\u00f3nicas a largo plazo<\/strong>. Estos modelos suelen basarse en la plasticidad de Mohr-Coulomb junto con el ablandamiento prescrito de la cohesi\u00f3n y\/o la fricci\u00f3n con la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica acumulada. Este enfoque captura las propiedades fundamentales de la falla fr\u00e1gil, pero es demasiado sensible a los par\u00e1metros emp\u00edricos de ablandamiento que no se pueden determinar experimentalmente. Aqu\u00ed dise\u00f1amos una ley constitutiva fr\u00e1gil que captura los procesos clave de la deformaci\u00f3n fr\u00e1gil y se puede implementar directamente en modelos geodin\u00e1micos est\u00e1ndar<\/strong>. En nuestra ley de flujo Maxwell subcr\u00edticamente alterado (SCAM<\/strong>, por sus siglas en ingl\u00e9s), la falla fr\u00e1gil comienza con la acumulaci\u00f3n de da\u00f1o fr\u00e1gil distribuido, que representa el alargamiento subcr\u00edtico de las microfisuras<\/strong> por tracci\u00f3n provocadas por el deslizamiento en defectos de cizallamiento preexistentes<\/strong>. El da\u00f1o debilita progresiva y permanentemente los m\u00f3dulos el\u00e1sticos de la roca, hasta que las grietas interact\u00faan catastr\u00f3ficamente y se fusionan hasta la falla macrosc\u00f3pica<\/strong>. Los par\u00e1metros micromec\u00e1nicos del modelo se pueden calibrar completamente contra los experimentos de deformaci\u00f3n de rocas, lo que alivia la necesidad de par\u00e1metros de ablandamiento ad-hoc. Al implementar la ley de flujo SCAM en simulaciones de deformaci\u00f3n en plano 2D de experimentos de deformaci\u00f3n de rocas, encontramos que puede producir bandas de cizallamiento orientadas a Coulomb que se originan como bandas de da\u00f1o. Los modelos SCAM tambi\u00e9n se pueden utilizar para extrapolar la resistencia de la roca del laboratorio a las tasas de deformaci\u00f3n tect\u00f3nica, y matizar el uso de la ley de Byerlee como l\u00edmite superior de las tensiones de la litosfera. Adem\u00e1s, mostramos que los modelos SCAM se pueden mejorar para simular la deformaci\u00f3n tect\u00f3nica de una placa quebradiza de 10 km de espesor durante millones de a\u00f1os. Estas caracter\u00edsticas hacen que la reolog\u00eda SCAM sea una herramienta prometedora para investigar m\u00e1s a fondo la complejidad del comportamiento fr\u00e1gil en todas las escalas.<\/p>\n Puntos clave<\/strong><\/p>\n Una nueva ley constitutiva fr\u00e1gil describe el inicio de fallas en simulaciones tect\u00f3nicas<\/p>\n El modelo se basa en el crecimiento subcr\u00edtico y la interacci\u00f3n de microfisuras<\/p>\n Los par\u00e1metros del modelo derivado del laboratorio se pueden utilizar para modelar fallas a escala de la corteza,<\/p>\n L\u00edneas de falla: Datos sobre las grietas en la Tierra<\/p>\n Referencias<\/p>\n Por Becky Oskin \u00daltima actualizaci\u00f3n 8 de febrero de 2023<\/p>\nTabla 7.2 Principios de los sistemas de la superficie terrestre sugeridos por Phillips (1999) 11 principios de los sistemas de la superficie terrestre<\/a><\/h3>\n
\n
\n
\n
\n
\n
C\u00f3mo las peque\u00f1as grietas conducen a fallas a gran escala<\/strong><\/a><\/h3>\n
Una ley constitutiva fr\u00e1gil para el modelado tect\u00f3nico a largo plazo basado en el crecimiento de grietas subcr\u00edticas<\/strong><\/a><\/h3>\n