Quando um sismo de magnitude 8.8 rasgou a zona de subducção das Curilas-Kamchatka em 29 de julho de 2025, desencadeou um tsunami que atravessou todo o Pacífico - e abriu caminho a uma rara experiência natural.
O satélite SWOT, da NASA e da agência espacial francesa, passou por cima nesse momento. A plataforma captou, pela primeira vez, uma faixa espacialmente detalhada de um grande tsunami gerado numa zona de subducção.
Em vez de uma única crista bem definida a avançar sobre a bacia, a imagem revelou um padrão intricado e entrelaçado de energia a dispersar-se e a espalhar-se ao longo de centenas de quilómetros. São pormenores que os instrumentos tradicionais quase nunca conseguem resolver.
As conclusões vão muito além de uma imagem bonita. Indicam que a física que usamos para prever os perigos associados a tsunamis - sobretudo a suposição de que as maiores ondas que atravessam os oceanos viajam como pacotes em grande parte “não dispersivos” - precisa de revisão.
Satélites transformam o mapeamento do tsunami de Kamchatka
Até agora, as boias DART em águas profundas têm sido os nossos melhores sentinelas no oceano aberto: extremamente sensíveis, mas escassas, cada uma fornecendo uma série temporal num único ponto.
O SWOT mapeia, numa só passagem, uma faixa de 120 quilómetros de largura da altura da superfície do mar. Isso permite aos cientistas observar a geometria do tsunami a evoluir ao mesmo tempo no espaço e no tempo.
“Penso nos dados do SWOT como um novo par de óculos”, disse Angel Ruiz-Angulo, autor principal do estudo, da Universidade da Islândia. “Antes, com as DART, só conseguíamos ver o tsunami em pontos específicos na imensidão do oceano.”
“Já existiram outros satélites, mas, no melhor dos cenários, apenas veem uma linha estreita a atravessar um tsunami. Agora, com o SWOT, podemos captar uma faixa com até cerca de 120 quilómetros de largura, com dados de alta resolução da superfície do mar sem precedentes.”
Das redemoinhos a um tsunami
A NASA e a agência espacial francesa CNES lançaram o SWOT em dezembro de 2022 para estudar a água à superfície em todo o mundo.
Ruiz-Angulo e o coautor Charly de Marez andavam a analisar os seus dados sobre redemoinhos oceânicos quando o evento de Kamchatka aconteceu.
“Estivemos a analisar dados do SWOT durante mais de dois anos, a compreender diferentes processos no oceano, como pequenos redemoinhos, sem imaginar que teríamos a sorte de captar um tsunami”, referiram os investigadores.
O comportamento do tsunami de Kamchatka quebra regras
O ensino clássico sustenta que os grandes tsunamis, que atravessam bacias oceânicas inteiras, se comportam como ondas de água pouco profunda. O seu comprimento de onda é muito superior à profundidade do oceano, por isso avançam sem se fragmentar em componentes separados.
A imagem do SWOT sugere o contrário neste caso. “Os dados do SWOT para este evento puseram em causa a ideia de que os grandes tsunamis são não dispersivos”, afirmou Ruiz-Angulo.
Quando a equipa executou modelos numéricos que incluíam efeitos de dispersão, o campo de ondas simulado coincidiu muito melhor com o padrão observado pelo satélite do que as simulações “não dispersivas”.
Isso é importante porque a dispersão reorganiza a energia da série de ondas à medida que esta se aproxima da terra. “O principal impacto desta observação para os modeladores de tsunamis é que estamos a omitir algo nos modelos que costumamos utilizar”, disse Ruiz-Angulo.
“Esta variabilidade ‘extra’ pode significar que a onda principal seja modulada pelas ondas que a seguem à medida que se aproxima de certas costas. Teremos de quantificar este excesso de energia dispersiva e avaliar se tem um impacto que não foi considerado antes.”
Combinar todas as pistas disponíveis
A faixa observada pelo SWOT mostrou aos cientistas como a onda era em mar aberto. As boias DART fixaram a cronologia e a amplitude em pontos-chave.
Dois medidores não coincidiram com as previsões de tsunami derivadas de modelos sísmicos e geodésicos anteriores - um registou as ondas mais cedo do que o esperado e o outro, mais tarde.
Usando uma inversão que assimilou os registos das DART, os investigadores reconstituíram a rutura. Esta prolongou-se mais para sul e cobriu cerca de 400 quilómetros (249 milhas), e não 300 quilómetros (186 milhas), como muitos dos modelos iniciais assumiam.
“Desde o sismo de magnitude 9.0 de Tohoku-oki, no Japão, em 2011, percebemos que os dados do tsunami continham informação muito valiosa para restringir o deslizamento superficial”, afirmou Diego Melgar, coautor do estudo. Integrar essa informação ainda não é rotina.
Como argumentou Melgar, isso acontece porque os modelos hidrodinâmicos necessários para modelar as DART são muito diferentes dos modelos de propagação de ondas sísmicas usados para representar os dados do interior sólido da Terra.
“Mas, como se volta a mostrar aqui, é realmente importante combinarmos o maior número possível de tipos de dados.”
Sismos antigos orientam novos avisos
A margem das Curilas-Kamchatka tem histórico de produzir tsunamis que atravessam oceanos inteiros. Um sismo de magnitude 9.0 em 1952 ajudou a impulsionar o sistema internacional de alerta do Pacífico, que emitiu avisos à escala da bacia durante o evento de 2025.
A passagem do SWOT acrescenta um novo tipo de evidência a esse conjunto de ferramentas de aviso. Com sorte e coordenação suficientes, os cientistas poderão usar faixas semelhantes para validar e melhorar modelos em tempo real.
Isto será especialmente importante se a dispersão se revelar mais determinante do que pensávamos para os impactos junto à costa.
“Com alguma sorte, talvez um dia resultados como os nossos possam ser usados para justificar porque é que estas observações por satélite são necessárias para previsões em tempo real ou quase em tempo real”, disse Ruiz-Angulo.
Um ponto de viragem para as previsões de tsunami
Três conclusões sobressaem. Primeiro, a altimetria por satélite de alta resolução consegue ver a estrutura interna de um tsunami em mar aberto, e não apenas a sua presença.
Segundo, os investigadores defendem agora que a dispersão - muitas vezes minimizada nos grandes eventos - poderá moldar a forma como a energia se distribui pelas ondas de avanço e de cauda, o que pode alterar o momento do run-up e a força exercida sobre as estruturas portuárias.
Terceiro, a combinação de faixas satelitais, séries temporais das DART, registos sísmicos e deformação geodésica oferece uma imagem mais fiel da fonte e da sua evolução ao longo do traçado da rutura.
Para os modeladores de tsunamis e os responsáveis pelo planeamento do risco, a mensagem é simultaneamente de prudência e de oportunidade.
A física tem agora de acompanhar a complexidade que o SWOT revelou, e os planeadores precisam de sistemas de previsão que consigam integrar todos os fluxos de dados disponíveis. As ondas não vão ficar mais simples - mas as nossas previsões podem tornar-se muito mais precisas.
Crédito da imagem: NOAA/USGS/Registo sísmico
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