Durante mais de três décadas, especialistas têm tentado decifrar porque é que um determinado tipo de falha submarina desencadeia sismos de forma muito mais previsível do que outras.
Nestas falhas, os abalos podem ocorrer quase como um relógio e, na maioria das vezes, repetem-se com uma magnitude muito semelhante.
Um novo estudo aponta uma explicação plausível para este comportamento.
O enigma das falhas transformantes oceânicas
As chamadas falhas transformantes oceânicas parecem estar rodeadas por zonas de barreira. Uma equipa de investigadores dos EUA e do Canadá conclui que estas zonas funcionam como “travões” naturais da actividade sísmica.
Segundo os autores, o que está por detrás desse efeito é um mecanismo conhecido como reforço por dilatância, que ocorre quando a água do mar se infiltra a grande profundidade na rocha. Esse processo ajuda a amortecer determinados troços da falha, impedindo que evoluam para sismos maiores.
Ao compreender o que torna estas falhas tão invulgarmente regulares, os cientistas esperam melhorar os modelos sísmicos de forma mais ampla.
“Sabemos há muito tempo que estas barreiras existem, mas a pergunta sempre foi: de que são feitas e porque é que conseguem parar os sismos de forma tão fiável, ciclo após ciclo?”, afirma o sismólogo Jianhua Gong, da Indiana University Bloomington, nos EUA.
A falha transformante de Gofar e as medições com sismómetros de fundo oceânico (OBS)
Para o estudo, a equipa analisou dados de duas secções ao longo da falha transformante de Gofar, um vale submarino alongado que marca a fronteira entre as placas tectónicas do Pacífico e de Nazca, a oeste do Equador e em plena profundidade do oceano Pacífico.
Estas placas deslizam uma em relação à outra a uma velocidade de cerca de 140 milímetros (aprox. 14 centímetros) por ano, e a falha tem produzido um sismo regular de magnitude seis a cada cinco ou seis anos desde que os registos completos começaram em 1995.
Em duas campanhas distintas - uma em 2008 e outra entre 2019 e 2022 - foram colocados directamente no fundo do mar dispositivos OBS (sismómetros de fundo oceânico) para acompanhar o movimento. Estes instrumentos registaram com detalhe dezenas de milhares de pequenos sismos em torno de dois eventos principais.
Como as zonas de barreira travam os sismos: reforço por dilatância
A análise revelou que os dois segmentos da falha de Gofar, cada um associado à sua zona de barreira, “tremeram” de forma semelhante. As medições indicam que estas zonas de barreira não são blocos simples e homogéneos: correspondem, na realidade, a redes complexas de pequenas falhas, capazes de absorver os inúmeros abalos menores que antecedem os sismos grandes.
Quando ocorrem os sismos principais, a rocha saturada de fluido à volta destas zonas de amortecimento desloca-se e expande-se, abrindo espaço para que entre ainda mais água. Isso provoca alterações de pressão que levam a rocha a “bloquear” e a impedir novo deslizamento, o que, na prática, trava o crescimento do sismo.
“Estas barreiras não são apenas elementos passivos da paisagem”, diz Gong.
“São partes activas e dinâmicas do sistema de falhas, e perceber como funcionam altera a forma como pensamos nos limites dos sismos nestas falhas.”
Sismólogos têm observado situações semelhantes em falhas transformantes oceânicas em várias regiões do mundo: nelas, os sismos tendem a ser mais pequenos do que seria de esperar, tendo em conta as pressões geológicas e a configuração tectónica.
O que isto pode mudar nos modelos de sismicidade
Embora este trabalho tenha analisado em detalhe apenas uma falha específica, os autores admitem que zonas de barreira como as identificadas em Gofar possam também estar a “agarrar” outras falhas.
Para que isso aconteça, seria necessário existir um grau semelhante de fracturação complexa e de infiltração de água do mar, como o observado neste estudo. Os investigadores sugerem que trabalhos futuros explorem essa hipótese, possivelmente recorrendo a técnicas como a perfuração do fundo marinho.
Devido à localização da falha de Gofar, não há um risco real de que os sismos ali causem danos em áreas urbanizadas ou resultem em perda de vidas. Ainda assim, as conclusões podem oferecer novas pistas sobre zonas sísmicas potencialmente mais perigosas.
Na maioria das falhas - quer sejam submarinas, quer em terra - que não são falhas transformantes oceânicas, os sismos são notoriamente imprevisíveis. Ainda assim, cada avanço no conhecimento científico aproxima-nos de perceber melhor quando e onde os abalos irão ocorrer.
“Os ciclos sísmicos previsíveis e as áreas de ruptura espacialmente confinadas documentadas pelas experiências OBS de 2008 e 2020 demonstram que campanhas direccionadas, com implementação ao longo de vários anos, são essenciais para captar os detalhes da sismicidade associada a grandes sismos em falhas transformantes oceânicas e para resolver os seus mecanismos subjacentes”, escrevem os investigadores no artigo publicado.
“Estas observações fornecem novas perspectivas sobre a física dos sismos e impõem restrições robustas aos modelos numéricos.”
A investigação foi publicada na revista Science.
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