A variação de tempo da velocidade sísmica em relação ao valor médio pré-terremoto é exibida. Cada painel mostra a data central dentro da janela de 30 dias:(a) 8 de março, (b) 1 ° de maio, (c) 1 ° de junho, e (d) 1 de outubro de 2016. Cores quentes indicam regiões onde a velocidade sísmica foi diminuída. Durante o terremoto de 2016, a velocidade sísmica em torno do sistema de falha sismogênica Hinagu-Futagawa e do Monte Aso diminuiu muito. Cores frias indicam regiões onde a velocidade sísmica foi aumentada. A velocidade sísmica no Monte Aso se recuperou rapidamente e foi mais rápida do que a velocidade pré-terremoto após a erupção. A data descrita acima mostra a data central dentro da janela de 30 dias. Os pontos amarelos ou brancos são estações Hi-net. Crédito: Avanços da Ciência
Muito do que sabemos sobre terremotos e vulcões se baseia no que podemos observar na superfície da Terra. Contudo, a maior parte da ação, especialmente as atividades iniciais que podem ajudar na previsão e preparação para desastres, ocorre profundamente no subsolo.
Desenvolvendo uma imagem mais clara das mudanças nas condições do subsolo, junto com o monitoramento contínuo, poderia fornecer informações que salvam vidas antes de desastres futuros. No Japão, sujeito a terremotos, especialmente, existe uma necessidade contínua de meios eficazes para prever a atividade sísmica.
O Instituto Nacional de Pesquisa para Ciências da Terra e Prevenção de Desastres (NIED) do Japão desenvolveu a rede Hi-net de centenas de sismógrafos de alta sensibilidade distribuídos uniformemente por todo o país. Dados sísmicos de alta resolução do Hi-net lançam luz sobre o funcionamento muito abaixo da superfície. Uma fonte importante de informações do Hi-net é a velocidade das ondas sísmicas à medida que viajam entre as estações. Falhas, panes, fraturas e fluidos na subsuperfície, entre outros fatores, pode influenciar a velocidade sísmica. Assim, mudanças na velocidade sísmica podem sinalizar mudanças ocorrendo no subsolo, mas ainda não aparentes na superfície.
Até recentemente, pouca variação na velocidade sísmica foi detectada no centro de Kyushu, Ilha principal mais meridional do Japão. Contudo, em abril de 2016, o terremoto MW 7.0 Kumamoto atingiu a região logo após um abalo negativo MW 6.2. Esses terremotos destrutivos foram seguidos por erupções do maior vulcão ativo do Japão, Monte Aso, em abril, Maio e outubro do mesmo ano.
Um trio de pesquisadores da Universidade de Kyushu e seu Instituto Internacional para Pesquisa de Energia Neutra em Carbono (I2CNER) investigou dados de velocidade sísmica Hi-net, coletados continuamente de dezembro de 2015 a novembro de 2016, para entender as condições de subsuperfície associadas a esses desastres. Eles relataram suas descobertas em Avanços da Ciência .
"Aplicamos interferometria sísmica ao ruído ambiente registrado em 36 estações sísmicas Hi-net, "Tatsunori Ikeda explica." Descobrimos que durante o terremoto, a velocidade diminuiu significativamente, que pode estar relacionado a danos e mudanças de pressão em torno da falha de ruptura profunda. Isso foi seguido por uma 'cura' gradual da falha ao longo dos meses seguintes, embora diferentes áreas tenham se recuperado em diferentes extensões. "
Os terremotos também podem ter mobilizado fluidos ao redor do corpo de magma de Aso. A velocidade abaixo da caldeira diminuiu quando o terremoto aconteceu, mas se recuperou relativamente rápido após as erupções; isso pode ter liberado a pressão.
"Embora estudos anteriores tenham usado abordagens semelhantes para estimativa de velocidade, a maior resolução espacial que alcançamos em uma ampla área nos permitiu identificar a distribuição espacial da zona de dano ou estado de estresse, "diz o autor correspondente, Takeshi Tsuji." A implantação de densidades permite que as anomalias locais sejam resolvidas com mais precisão. As mudanças de velocidade assim identificadas podem ser úteis na estimativa de futuros terremotos e atividades vulcânicas. "
