Um 'funil de queda livre', parte do processo de perfuração. Crédito:Tim Fulton, IODP / JRSO
Uma equipe internacional de cientistas encontrou evidências sugerindo que a desidratação de minerais nas profundezas do fundo do oceano influenciou a gravidade do terremoto de Sumatra, que ocorreu em 26 de dezembro, 2004.
O terremoto, medindo magnitude 9,2, e o subsequente tsunami, devastou comunidades costeiras do Oceano Índico, matando mais de 250, 000 pessoas.
A pesquisa sobre o terremoto foi conduzida durante uma expedição científica de perfuração oceânica para a região em 2016, como parte do International Ocean Discovery Program (IODP), liderado por cientistas da Universidade de Southampton e da Colorado School of Mines.
Durante a expedição a bordo do navio de pesquisa JOIDES Resolução, os pesquisadores amostraram, pela primeira vez, sedimentos e rochas da placa tectônica oceânica que alimenta a zona de subducção de Sumatra. Uma zona de subducção é uma área para onde convergem duas das placas tectônicas da Terra, um deslizando por baixo do outro, gerando os maiores terremotos da Terra, muitos com tsunamis destrutivos.
Os resultados de um estudo sobre amostras de sedimentos encontrados muito abaixo do fundo do mar são agora detalhados em um novo artigo liderado pelo Dr. Andre Hüpers do MARUM-Center for Marine Environmental Sciences da Universidade de Bremen - publicado na revista Ciência .
Lisa McNeill (segundo da esquerda) e Brandon Dugan (direita) ajudam a tripulação do IODP a carregar o último núcleo. Crédito:Tim Fulton, IODP / JRSO
A co-líder da expedição, Professora Lisa McNeill, da Universidade de Southampton, diz:"O tsunami do Oceano Índico de 2004 foi desencadeado por um terremoto excepcionalmente forte com uma extensa área de ruptura. Queríamos descobrir o que causou um terremoto e tsunami tão grandes e o que isso pode significar para outras regiões com propriedades geológicas semelhantes."
Os cientistas concentraram suas pesquisas em um processo de desidratação de minerais sedimentares nas profundezas do solo, que geralmente ocorre dentro da zona de subducção. Acredita-se que este processo de desidratação, que é influenciada pela temperatura e composição dos sedimentos, normalmente controla a localização e a extensão do deslizamento entre as placas, e, portanto, a gravidade de um terremoto.
Em Sumatra, a equipe usou os últimos avanços em perfuração oceânica para extrair amostras de 1,5 km abaixo do fundo do mar. Eles então fizeram medições da composição química e do sedimento, térmico, e propriedades físicas e simulações executadas para calcular como os sedimentos e rochas se comportariam uma vez que tivessem viajado 250 km a leste em direção à zona de subducção, e foi enterrado significativamente mais fundo, atingindo temperaturas mais altas.
Os cientistas examinam as metades de trabalho e de arquivo de um núcleo recém-dividido. Crédito:Tim Fulton, IODP / JRSO
Os pesquisadores descobriram que os sedimentos no fundo do oceano, erodida da cordilheira do Himalaia e do planalto tibetano e transportada por milhares de quilômetros por rios na terra e no oceano, são grossos o suficiente para atingir altas temperaturas e conduzir o processo de desidratação à conclusão antes que os sedimentos atinjam a zona de subducção. Isso cria um material excepcionalmente forte, permitindo o deslizamento do terremoto na superfície da falha de subducção para profundidades mais rasas e sobre uma área de falha maior - causando o terremoto excepcionalmente forte visto em 2004.
O Dr. Andre Hüpers, da Universidade de Bremen, afirma:"Nossas descobertas explicam a extensão da grande área de ruptura, que foi uma característica do terremoto de 2004, e sugerem que outras zonas de subducção com sedimentos e rochas espessas e mais quentes, também poderia experimentar esse fenômeno.
"Isso será particularmente importante para zonas de subducção com terremotos de subducção históricos limitados ou nenhum, onde o potencial de perigo não é bem conhecido. Os terremotos da zona de subdução normalmente têm um tempo de retorno de algumas centenas a mil anos. Portanto, nosso conhecimento sobre terremotos anteriores em algumas zonas de subducção pode ser muito limitado. "
Zonas de subducção semelhantes existem no Caribe (Pequenas Antilhas), fora do Irã e Paquistão (Makran), e ao largo do oeste dos EUA e Canadá (Cascadia). A equipe continuará pesquisando as amostras e dados obtidos na expedição de perfuração Sumatra nos próximos anos, incluindo experimentos de laboratório e outras simulações numéricas, e eles usarão seus resultados para avaliar os perigos futuros potenciais tanto em Sumatra quanto nessas zonas de subducção comparáveis.
Mapa do Oceano Índico oriental e regiões vizinhas. A localização da expedição de perfuração e a zona de subducção Sunda também são mostradas. A placa indo-australiana subduz sob a placa eurasiana na zona de subducção e foi a fonte do terremoto e tsunami de 2004 na costa de Sumatra para as Ilhas Andaman (área de ruptura sombreada em amarelo). Os furos de perfuração oceânicos são pontos vermelhos (U1480, U1481). Os leques dos submarinos de Bengala e Nicobar são alimentados por sedimentos de rios erodidos do Himalaia e do planalto tibetano, criando espessuras muito grandes de sedimentos. Crédito:Lisa McNeill, Universidade de Southampton