Na costa da Nova Zelândia, há uma área onde os terremotos podem acontecer em câmera lenta, à medida que duas placas tectônicas passam uma pela outra. A placa do Pacífico está se movendo sob a Nova Zelândia a cerca de 5 centímetros por ano lá, puxando para baixo a extremidade norte da ilha conforme ela se move. A cada 14 meses ou mais, a interface desliza lentamente, liberando o estresse, e a terra volta a subir.

Ao contrário dos terremotos típicos que se rompem em segundos, esses eventos de deslizamento lento levam mais de uma semana, criando um laboratório ideal para estudar o comportamento da falha ao longo da parte rasa de uma zona de subducção.

Em 2015, Spahr Webb, o Jerome M. Paros Lamont Professor Pesquisador de Física Observacional no Observatório Terrestre de Lamont-Doherty, e uma equipe internacional de colegas foi a primeira a capturar esses terremotos de deslizamento lento em andamento usando instrumentos implantados no fundo do mar. Os dados que coletaram no site da Nova Zelândia, publicado este ano pela autora principal Laura Wallace, da Universidade do Texas, ajudará os cientistas a entender melhor os riscos de terremotos, particularmente em trincheiras, as interfaces sismicamente ativas entre as placas tectônicas, onde uma placa mergulha sob a outra. Membros da equipe estão discutindo seu trabalho esta semana na reunião de outono da American Geophysical Union (AGU).

"Ainda não entendemos a viscosidade da interface entre as duas placas, e isso é em parte o que determina o tamanho do terremoto que você pode ter, "Webb disse." Em particular, nos preocupamos com a viscosidade perto da trincheira, porque quando você tem muito movimento perto de uma trincheira, você pode gerar grandes tsunamis. "

Anteriormente, os cientistas pensaram que os sedimentos moles empilhados perto das trincheiras geralmente não eram fortes o suficiente para suportar um terremoto e que amorteceriam o deslizamento, Webb disse. "Recentemente, vimos muitos grandes tsunamis onde ocorreram grandes deslizamentos bem perto da trincheira, " ele disse.

Uma das razões do terremoto Tōhoku de 2011 no Japão ter sido tão devastador foi que parte da interface muito perto da trincheira se moveu para uma grande distância, cerca de 50 metros, empurrando a água com ele, Webb disse. Embora a parte principal do terremoto Tōhoku envolvesse elevação de apenas alguns metros, a parte perto da trincheira dobrou o tamanho do tsunami, levando a ondas de quase 40 metros de altura em alguns pontos ao longo da costa.

Para ser capaz de prever terremotos produtores de tsunami e avaliar com mais precisão os riscos regionais, os cientistas estão estudando por que algumas áreas de trincheiras têm esses eventos de deslizamento lento, porque outros continuamente se arrastam, e outros travam e criam tensões que eventualmente eclodem como um terremoto gerador de tsunami.

O Risco do Alasca

Webb está de olho na Fossa das Aleutas, perto da Ilha Kodiak, Alasca. É uma das partes mais sismicamente ativas do mundo. Um grande terremoto gerador de tsunami poderia causar estragos não apenas no Alasca, mas ao longo da costa oeste da América do Norte e até o Havaí e o Japão, como o terremoto da Sexta-feira Santa em 1964.

Cientistas Lamont, incluindo Donna Shillington e Geoffrey Abers, que também estão apresentando seus trabalhos esta semana na AGU, passaram anos estudando a estrutura da Fossa das Aleutas e o que acontece quando a placa do Pacífico mergulha sob a placa da América do Norte. Webb e um grande grupo de colaboradores agora querem descobrir onde as seções da trincheira estão deslizando e onde as seções estão travando para ajudar a entender o que determina onde trava. Encontrar terremotos de deslizamento lento pode ajudar a revelar alguns desses segredos.

Para estudar o evento de deslizamento lento da Nova Zelândia, Webb e seus colegas instalaram uma série de 24 medidores de pressão absoluta e 15 sismômetros de fundo do oceano diretamente acima do vale de Hikurangi, onde duas placas convergem. Medidores de pressão absoluta implantados no fundo do mar registram continuamente as mudanças na pressão da água acima. Se o fundo do mar subir, diminui a pressão; se o fundo do mar se move para baixo, a pressão aumenta devido ao aumento da profundidade da água. Quando o evento de deslizamento lento começou, os instrumentos registraram como o fundo do mar se movia.

Os cientistas descobriram que partes da interface do Hikurangi escorregaram e outras não durante o evento de escorregamento lento. "Pode ser que grande parte da interface escorregue nesses eventos, mas você tem alguns lugares que estão bloqueados, e esses finalmente quebram e criam terremotos e tsunamis que causam danos, "Webb disse.

A maioria dos instrumentos usados ​​no estudo da Nova Zelândia foram construídos em Lamont, no laboratório OBS (sismômetro de fundo do oceano) iniciado por Webb.

No Alasca, Webb e seus colaboradores propuseram um experimento que usaria novamente um grande número de sismômetros de fundo oceânico construídos por Lamont e medidores de pressão, desta vez para coletar dados perto da Ilha Kodiak. O Alasca é um desafio especial para medições do fundo do mar. O oceano é bastante raso ao sul do Alasca antes de se aprofundar perto da Fossa das Aleutas, e os instrumentos sísmicos no fundo do mar podem ser movidos por fortes correntes ou danificados pela pesca de arrasto de fundo. Webb e a equipe do laboratório OBS em Lamont desenvolveram uma solução:eles construíram escudos de metal pesado que afundam no fundo do mar com os sismômetros para protegê-los.

Uma vez que os dados dos instrumentos são coletados, eles serão disponibilizados publicamente para que sismólogos de todo o país possam começar a analisar os registros em busca de pistas sobre o comportamento do terremoto na área.

Ao detectar padrões de terremotos, os cientistas podem ajudar os engenheiros regionais a planejar a construção para melhor resistir aos piores cenários de terremotos, mas a previsão do terremoto permanece indefinida.

"Se começarmos a ver precursores com base nos dados off-shore, então talvez também tenhamos alguma habilidade preditiva, "Webb disse." A esperança é se você tiver melhores medições off-shore, você vai começar a entender as coisas melhor, e talvez haja algum sinal de movimento acontecendo antes do terremoto que forneça algum aviso. "