Zona de Subdução de Cascadia. Dados derivados de NaturalEarthData.com, 10 milhões de conjuntos de dados. Projetado em NAD83 UTM 9N. Crédito:Wikimedia Commons
Uma nova pesquisa descobriu que grandes terremotos podem causar deslizamentos de terra subaquáticos a milhares de quilômetros de distância, semanas ou meses após a ocorrência do terremoto.
Pesquisadores analisando dados de sismômetros de fundo do oceano na costa de Washington-Oregon amarraram uma série de deslizamentos de terra subaquáticos na Zona de Subdução de Cascadia, 80 a 161 quilômetros (50 a 100 milhas) da costa noroeste do Pacífico, a um terremoto de magnitude 8,6 em 2012 no Oceano Índico - mais de 13, 500 quilômetros (8, 390 milhas) de distância. Esses deslizamentos de terra subaquáticos ocorreram de forma intermitente por quase quatro meses após o terremoto de abril.
Pesquisas anteriores mostraram que terremotos podem desencadear terremotos adicionais em outras falhas em todo o mundo, mas o novo estudo mostra que terremotos também podem iniciar deslizamentos de terra submarinos longe do terremoto.
"O pressuposto básico ... é que esses deslizamentos marinhos são gerados pelos terremotos locais, "disse Paul Johnson, oceanógrafo da Universidade de Washington em Seattle e principal autor do novo estudo publicado no Journal of Geophysical Research:Solid Earth , um jornal da American Geophysical Union. "Mas o que nosso jornal disse é, 'Não, você pode gerá-los a partir de terremotos em qualquer lugar do globo. '"
As novas descobertas podem complicar os registros de sedimentos usados para estimar o risco de terremotos. Se deslizamentos de terra subaquáticos pudessem ser provocados por terremotos distantes, não apenas aqueles por perto, os cientistas podem ter que considerar se um terremoto local ou distante gerou os depósitos antes de usá-los para datar eventos locais e estimar o risco de terremoto, de acordo com os autores do estudo.
Os deslizamentos submarinos observados no estudo são menores e mais localizados do que os deslizamentos generalizados gerados por um grande terremoto diretamente na própria margem de Cascadia, mas esses deslizamentos subaquáticos gerados por terremotos distantes ainda podem ser capazes de gerar tsunamis locais e danificar cabos de comunicação subaquáticos, de acordo com os autores do estudo.
A sequência de processos geológicos que produzem o sinal observado nos sismômetros do fundo do oceano. Primeiro, o tremor do terremoto distante (Oceano Índico) causa um deslizamento de terra marinha de sedimentos na íngreme margem continental. Este fluxo descendente de sedimentos arrasta água do mar quente do oceano raso, produzindo anomalias de temperatura à medida que o sedimento passa pelo sismômetro de fundo do oceano. As anomalias de baixa amplitude são as falhas de declive menores que precedem os grandes picos de temperatura das principais correntes de turbidez, semelhante ao que se observa com deslizamentos terrestres. Crédito:Universidade de Washington / acesso aberto
Um feliz acidente
A descoberta de que os deslizamentos de terra em Cascadia foram causados por um terremoto distante foi um acidente, Disse Johnson.
Os cientistas colocaram sismômetros de fundo oceânico na costa de Washington-Oregon para detectar pequenos terremotos, e também para medir a temperatura e pressão do oceano nos mesmos locais. Quando Johnson descobriu sobre os sismômetros em uma reunião científica, ele decidiu analisar os dados que os instrumentos coletaram para ver se ele poderia detectar evidências de processos térmicos que afetam as temperaturas do fundo do mar, como a formação de hidrato de metano.
Johnson e sua equipe combinaram os dados de temperatura do fundo do mar com dados de pressão e sismômetro e imagens de vídeo de instrumentos cobertos por sedimentos de 2011-2015. Pequenas variações de temperatura ocorreram por vários meses, seguido por grandes picos de temperatura durante um período de dois a 10 dias. Eles concluíram que essas mudanças na temperatura só poderiam ser sinais de vários deslizamentos subaquáticos que lançam sedimentos na água. Esses deslizamentos causaram calor, águas rasas para se tornarem mais densas e fluir para baixo ao longo da margem de Cascadia após o terremoto de magnitude 8,6 no Oceano Índico em 11 de abril, 2012, causando os picos de temperatura.
A margem de Cascadia é superior a 1, 100 quilômetros (684 milhas) da costa noroeste do Pacífico de norte a sul, abrangendo a área acima da zona de subducção subjacente, onde uma placa tectônica desliza sob a outra.
Encostas subaquáticas íngremes com centenas de metros de altura alinham a margem. O sedimento se acumula no topo dessas encostas íngremes. Quando as ondas sísmicas do terremoto do Oceano Índico alcançaram essas encostas submarinas íngremes, eles empurraram os sedimentos espessos empilhados no topo das encostas. Este tremor fez com que áreas de sedimento se separassem e deslizassem encosta abaixo, criando uma cascata de deslizamentos de terra ao longo de toda a encosta. O sedimento não caiu de uma vez, então os deslizamentos ocorreram por até quatro meses após o terremoto, de acordo com os autores.
As encostas mais íngremes do que a média na costa de Washington-Oregon, como os de Quinault Canyon, que desce 1, 420 metros (4, 660 pés) em ângulos de até 40 graus, tornar a área particularmente suscetível a deslizamentos submarinos. Os depósitos de sedimentos espessos também amplificam as ondas sísmicas de terremotos distantes. Pequenas partículas de sedimentos se movem como ondulações suspensas em fluido, amplificando as ondas.
Diagrama esquemático que ilustra uma falha de declive em uma margem continental causada por um terremoto local ou distante, semelhante a um deslizamento de terra terrestre. Na parte superior da margem continental perto da plataforma continental rasa, a agitação do terremoto desaloja sedimentos soltos, que flui colina abaixo e arrasta a água do mar, tornando-se mais fluido e turbulento. Este movimento caótico de fluido dentro do fluxo de sedimentos sustenta a corrente de turbidez, que pode fluir por centenas de quilômetros, uma vez que atinge a planície abissal profunda. Crédito:NOAA / domínio público
"Então, essas coisas estão todas preparadas, pronto para entrar em colapso, se houver um terremoto em algum lugar, "Disse Johnson.
Interrompendo o registro de sedimentos
A nova descoberta pode ter implicações para tsunamis na região e pode complicar as estimativas de risco de terremoto, de acordo com os autores do estudo.
Zonas de subdução como a margem de Cascadia estão em risco de tsunamis. Conforme uma placa tectônica desliza sob a outra, eles ficam presos juntos, armazenando energia. Quando as placas finalmente escorregam, eles liberam essa energia e causam um terremoto. Esse movimento repentino não só dá a qualquer água acima da falha um grande empurrão para cima, também abaixa a terra costeira próxima a ele conforme a placa sobrejacente se aplana, tornando a linha costeira mais vulnerável às ondas de água deslocada.
Deslizamentos submarinos aumentam esse risco. Eles também empurram a água do oceano para fora do caminho quando ocorrem, que pode desencadear um tsunami na costa local, Disse Johnson.
Os cientistas também usam registros de sedimentos subaquáticos para estimar o risco de terremotos. Ao perfurar núcleos de sedimentos offshore e calcular a idade entre os depósitos de deslizamento de terra, os cientistas podem criar uma linha do tempo de terremotos anteriores, usada para prever com que frequência um terremoto pode ocorrer na região no futuro e quão intenso pode ser.
Um terremoto no noroeste do Pacífico criaria deslizamentos de terra submarinos ao longo da costa da Colúmbia Britânica à Califórnia. Mas o novo estudo descobriu que um terremoto distante só pode resultar em deslizamentos de terra de até 20 ou 30 quilômetros (12 a 19 milhas) de largura. Isso significa que quando os cientistas pegam núcleos de sedimentos para determinar a frequência com que ocorrem os terremotos locais, eles podem não ser capazes de dizer se as camadas de sedimentos chegaram ao fundo do mar como resultado de um terremoto local ou distante.
Johnson diz que mais amostragem de núcleo em uma faixa mais ampla da margem seria necessária para determinar uma leitura mais precisa do registro geológico e para atualizar as estimativas de risco de terremoto.
