Um novo estudo liderado por investigadores da Universidade de Buffalo examina uma série de pequenos terramotos entre 2011 e 2015 nas proximidades do Lago Erie que geraram preocupação, dada a sua proximidade à central nuclear em Perry, Ohio, e outras infra-estruturas próximas. O estudo conclui que, embora as mudanças nos fluidos do lago ou a elevação regional possam ter desempenhado um papel na causa dos terramotos, não há provas suficientes para identificar um único factor contribuinte.

O estudo foi publicado na revista Seismological Research Letters.

Os terremotos ocorreram na bacia central do Lago Erie, perto de Conneaut, Ohio; dois dos terremotos registraram magnitude de 4,0, enquanto os demais foram menores. Embora pequenos terremotos não sejam incomuns no nordeste dos Estados Unidos, este foi o primeiro enxame de terremotos ocorrido perto do Lago Erie, onde tal atividade foi considerada rara ou inexistente.

Os pesquisadores revisaram inicialmente mais de 25 conjuntos de dados geológicos e geofísicos para investigar se os terremotos poderiam ser atribuídos a falhas pré-existentes, estruturas salinas ou outras formações subterrâneas abaixo do lago. Para testar a probabilidade de sismicidade induzida por fluidos, eles executaram dois tipos de modelagem – um para entender a resposta dos materiais da Terra próximos aos terremotos a várias mudanças de pressão, e outro para simular as mudanças de tensão na área, com algumas das simulações incluindo a pressão dos poros aumenta ou diminui.

Para melhor restringir os seus modelos, os investigadores também instalaram seis instrumentos no fundo do lago e registaram atividade sísmica durante quase nove meses. Com base nos dados dos novos instrumentos, os terremotos parecem estar concentrados perto de uma zona de tendência norte-sul que se estende por 20 quilômetros ao sul das proximidades de Elk Creek, Ontário.

O estudo não encontrou evidências de falhas específicas, estruturas salinas ou zonas de fraqueza subterrâneas em profundidades consistentes com os locais do terremoto que poderiam ter sido reativadas por mudanças de pressão.

"A sequência do terremoto ainda é inexplicável, mas podemos restringir algumas de suas características", disse o principal autor do estudo, Yajing Liu, cientista pesquisador do Departamento de Geologia da Universidade de Buffalo College of Arts and Sciences. "Estudos futuros se beneficiariam do monitoramento adicional da sismicidade local e da instalação de um conjunto sísmico no Lago Erie para melhor localizar os terremotos."

Embora não existam falhas ativas conhecidas na bacia do Lago Erie que possam ter causado os terremotos, os pesquisadores dizem que é possível que existam falhas ainda não descobertas, capazes de produzir pequenos terremotos.

Os cientistas dizem que o seu estudo demonstra que os processos relacionados com fluidos não podem ser descartados como uma causa potencial dos terramotos, embora provar a ligação seja um desafio. Uma possibilidade, dizem eles, é que os níveis de água do lago possam ter influência.

O Lago Erie é um lago raso com profundidade máxima de água de 64 metros. Seus níveis de água flutuam naturalmente, com registros de nível de lago que remontam ao início do século XX. Durante os anos chuvosos, o nível da água sobe, inundando as zonas húmidas da região e aumentando o peso da coluna de água nas secções profundas do lago. Este peso extra pode aumentar as pressões dos fluidos nas formações subterrâneas. Além disso, os investigadores observam que o momento dos terramotos – entre dezembro e fevereiro – é consistente com os níveis máximos históricos dos lagos que tendem a ocorrer durante o final do inverno.

"Dada a grande mudança de volume no Lago Erie, mesmo uma mudança relativamente pequena no nível do lago pode criar uma mudança significativa na carga e na pressão do fluido poroso", disse o co-autor Hao Zhang, professor de geologia na Faculdade de Artes e Ciências da UB.

Embora os terremotos tenham sido pequenos, os pesquisadores dizem que a sequência foi suficientemente grande para ser sentida em uma região ampla. O terremoto de 2012 atingiu um nível de intensidade V, que é forte o suficiente para causar danos a edifícios mais antigos ou mal construídos, e o terremoto de 2014 atingiu um nível de intensidade IV. Os pesquisadores ressaltam que essas intensidades podem ser maiores se houver construções fundadas em sedimentos moles às margens do lago.

“Nas proximidades do Lago Erie, existe a usina nuclear Perry e, mais densamente, turbinas eólicas construídas no lago”, disse Zhang. “Embora estas características de infraestrutura sejam projetadas para acomodar terremotos maiores, estudos futuros sobre a sismicidade nesta região são necessários para mitigar qualquer risco”.