Pesquisadores de geociências da Universidade de Massachusetts Amherst, Smith College e a Agência Japonesa para Ciência e Tecnologia da Terra Marinha revelaram nesta semana novidades, Métodos baseados em GPS para modelar tsunamis induzidos por terremotos para o sudeste do Japão ao longo do Nankai Trough. Um tsunami induzido por Nankai deve atingir lá nas próximas décadas, diz a autora principal Hannah Baranes da UMass Amherst, e tem o potencial de deslocar quatro vezes o número de pessoas afetadas pelo massivo tsunami de Tohoku em 2011.

Ela e seu orientador de doutorado Jonathan Woodruff, com o professor do Smith College, Jack Loveless e Mamoru Hyodo, na agência japonesa, relatam detalhes na atual Cartas de pesquisa geofísica . Baranes diz, "Esperamos que nosso trabalho abra a porta para a aplicação de técnicas semelhantes em outras partes do mundo."

Como ela explica, após o terremoto e tsunami inesperadamente devastadores de 2011, O governo do Japão pediu uma pesquisa de avaliação de risco para definir os piores cenários do país para terremotos e tsunamis. Baranes observa, "A diretriz do governo chamou a atenção para o Nankai Trough. É uma falha na costa do sul do Japão que deve gerar um terremoto de magnitude 8 a 9 nas próximas décadas."

A pesquisa da equipe, apoiado pela National Science Foundation e uma bolsa de pós-graduação da NASA, começou com um estudo de sedimentos de lagos costeiros no Japão para estabelecer registros de longo prazo de inundações por tsunami. Entre 2012 e 2014, Baranes e Woodruff coletaram núcleos de sedimentos de lagos, procurando por camadas de areia marinha lavadas em terra por inundações costeiras extremas do passado. "Esses depósitos de areia ficam presos e preservados no fundo dos lagos costeiros, "Ela diz." Podemos visitar esses locais centenas ou mesmo milhares de anos mais tarde e encontrar evidências geológicas de grandes inundações anteriores. "

Resultados do Lago Ryuuoo, um pequeno lago em uma ilha no Canal Bungo, mostram uma surpreendente camada de areia lavada no Lago Ryuuoo pela água do mar correndo sobre uma barreira de praia de 4 metros de altura. "Conseguimos datar a camada do início de 1700, que é consistente com o conhecido evento de tsunami Nankai Trough registrado em 1707, "Baranes diz.

Ela adiciona, "Ficamos um pouco confusos. O Canal de Bungo fica entre duas das principais ilhas do Japão e é relativamente protegido dos tsunamis gerados por Nankai Trough. Dados os recentes tsunamis na região, um tsunami de no mínimo 4 metros no canal parecia muito improvável. "Além disso, ela aponta, a área do Canal Bungo hoje tem muita infraestrutura sensível e crítica, incluindo a única usina nuclear na ilha de Shikoku. Isso deu aos pesquisadores "preocupação especial" com o risco de tsunami lá, então eles decidiram investigar suas descobertas originais usando técnicas de modelagem numérica.

Como Baranes explica, um terremoto é causado por placas passando umas pelas outras ao longo de falhas na crosta terrestre. Esse deslizamento faz com que a superfície da Terra se deforme, para se elevar em alguns lugares e afundar, ou diminuir, em outros. "Quando a elevação induzida por terremoto ocorre no fundo do mar, ele desloca toda a coluna de água acima dele e gera a onda que chamamos de tsunami, "Ela acrescenta." Podemos simular esse processo com modelos numéricos. "

Ela e Woodruff tentaram usar um dos modelos mais citados para o terremoto Nankai Trough de 1707 para inundar o Lago Ryuuoo, mas isso só gerou um tsunami de quase dois metros que não chegou nem perto de ultrapassar a barreira de praia de quatro metros.

"Nesse ponto, ainda estávamos perplexos, "diz Baranes." Mas não demorou muito para que tivemos um golpe de sorte em saber que um dos maiores especialistas em modelagem tectônica no Japão, Jack Loveless, é um professor na Smith College. "Loveless usa medições GPS muito precisas do movimento da superfície da terra para modelar a extensão e a distribuição espacial do bloqueio por atrito que causa o aumento da tensão de falha entre os terremotos.

Com Loveless, a equipe criou cenários de terremoto com base em estimativas de GPS de travamento por atrito atual ao longo do Nankai Trough e, pela primeira vez, métodos rigorosamente testados para criar cenários de terremotos futuros em potencial a partir das medições de GPS. Eles testaram vários métodos para criar um conjunto de cenários de terremotos baseados em GPS e simularam o deslocamento da superfície do solo resultante e a inundação por tsunami.

Baranes relata que eles encontraram medições de GPS do movimento atual da superfície terrestre ao redor do Nankai Trough, resultando em um terremoto de magnitude e extensão semelhantes ao evento de 1707, e suas alturas de tsunami simuladas são consistentes com relatos históricos do evento de 1707. Quanto à comparação com o registro geológico do Lago Ryuuoo, Ela adiciona, "Nossos modelos de cenários de terremoto mostraram a região do Canal de Bungo afundando 2,10 metros e diminuindo a barreira da praia do Lago Ryuuoo de 13 para 1,80 metros, de forma que um tsunami com altura viável para uma região do interior inundou facilmente o lago. "

Aspérula, que conduziu o estudo como parte de uma bolsa Fulbright, diz, "Embora nossa metodologia tenha sido bem recebida, nosso resultado para o Canal Bungo foi recebido com muito ceticismo. Precisávamos encontrar um método independente para validá-lo. "Eles recrutaram Hyodo, que já havia publicado cenários de terremotos com base em modelos das características físicas do Nankai Trough. Seu modelo físico rendeu a mesma subsidência focada no Canal Bungo, Relatórios Woodruff.

Baranes acrescenta, "Seu modelo também era consistente com nosso modelo baseado em GPS em termos de magnitude do terremoto, deslocamento da superfície do solo e inundação por tsunami. Este foi um resultado muito bom porque, além de fornecer uma linha independente de evidência para risco significativo de tsunami no Canal de Bungo, demonstramos uma conexão entre as características físicas do Nankai Trough e as medições GPS do movimento da superfície. "