El primer modelo tridimensional de ondas sísmicas atenuándose en las profundidades del manto terrestre ha revelado la existencia de un inmenso depósito de agua, con un volumen de al menos el del Océano Ártico. Ésta es la primera evidencia de agua presente a gran profundidad en el manto.
Michael E. Wysession, profesor de ciencias planetarias y terrestres en la Universidad de Washington, y Jesse Lawrence (ahora en la Universidad de California en San Diego) analizaron 80.000 ondas de corte de más de 600.000 sismogramas; encontrando un área extensa en el manto inferior terrestre debajo de Asia donde hay agua atenuando las ondas sísmicas de los terremotos.
El método tradicional usado por los sismólogos para describir el interior de la Tierra consiste en medir la velocidad de las ondas sísmicas. Esto proporciona algo parecido a una tomografía computerizada del núcleo y manto terrestres. Sin embargo, usar sólo la velocidad de las ondas es un problema, pues no es posible distinguir entre variaciones de temperatura y de composición.
Un método de creciente popularidad, el usado por Wysession, consiste en analizar cómo se atenúan las ondas desde la fuente. Si tomásemos un martillo y golpeáramos con fuerza una mesa, las ondas viajarían desde el punto de impacto hasta el extremo de la misma, pero su amplitud se vería disminuida por la masa de la mesa. Un objeto cerca del impacto podría tumbarse, pero uno ubicado a medio metro quizá ni se movería. Los datos de atenuación dicen a los sismólogos cuán rígida es una región, lo cual va en función de su temperatura y de su contenido de agua. Observar conjuntamente las velocidades de onda y su atenuación puede ayudar a distinguir si una anomalía se debe a la temperatura o al contenido de agua.
Al analizar los datos, los investigadores primero observaron grandes patrones asociados con áreas conocidas donde el suelo oceánico se hunde hacia el manto. Debajo de Asia, el piso oceánico subducido del Pacífico se apila en la base del manto. Justo encima de esta región, observaron una zona de muy alta atenuación, con patrones que concuerdan muy bien con las predicciones sobre contenido de agua.
Las predicciones previas calcularon que un bloque de suelo oceánico frío hundiéndose en la Tierra a unos 1.200 a 1.400 kilómetros bajo la superficie liberaría el agua en la roca, y que dicha agua ascendería hasta una región superior, pero ello nunca se había observado previamente.
Esto es exactamente lo que los autores del nuevo estudio muestran. Lo llaman la Anomalía de Beijing. El agua dentro de la roca se hunde junto con el bloque y está razonablemente fría, pero se calienta conforme se hunde. La roca se vuelve inestable y pierde el agua. Ésta se eleva entonces a la región ubicada por encima, que se satura de agua.
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