Uma expansão de verão na crosta terrestre causada por mudanças nas águas subterrâneas pode ter desencadeado o terremoto de magnitude 6,0 na região vinícola da Califórnia em 2014, de acordo com um novo estudo.

24 de agosto, O terremoto de South Napa de 2014 foi o maior terremoto a sacudir a área da Baía de São Francisco desde o terremoto Loma Prieta de magnitude 6,9 ​​em 1989. Foi também o primeiro terremoto na região desde 1906 a chegar à superfície, deixando asfalto empenado e solo rachado nas vinhas ao longo da falha.

O terremoto se originou 11,1 quilômetros (6,7 milhas) sob os pântanos da Baía de San Pablo, ao longo da Falha de West Napa. Tijolos caindo, detritos e objetos domésticos mataram duas pessoas e feriram cerca de 300, e o terremoto causou cerca de meio bilhão de dólares em danos.

A superfície da Terra é uma colagem de finos, placas rígidas flutuando em um aquecedor, interior líquido. A fricção impede que as placas se movam suavemente umas sobre as outras e a tensão aumenta nas rochas à medida que as placas puxam e empurram umas às outras. Terremotos ocorrem quando pedaços da crosta terrestre deslizam uns sobre os outros para liberar esse estresse.

No novo estudo no Journal of Geophysical Research :Terra Sólida, um jornal dos pesquisadores da American Geophysical Union relatam a descoberta de uma expansão que ocorre na crosta terrestre a cada verão no local do terremoto de South Napa, aumentando o estresse sobre a falha. A análise sugere que as águas subterrâneas recuam sazonalmente sob os vales de Napa e Sonoma, que flanqueiam a falha, causa a expansão do verão.

Os autores do estudo acreditam que o estresse sazonal adicionado pode ter sido a gota d'água que causou o fracasso da falha em 2014.

"Você tem um macacão, acúmulo de longo prazo de estresse na Terra, isso acontece a partir de forças tectônicas de placas padrão. Então você tem um componente sazonal, "disse Meredith Kraner, um estudante de pós-graduação na Universidade de Nevada, Reno, e principal autor do novo estudo. "Achamos que o componente sazonal pode ter empurrado a falha um pouco mais para o fracasso."

"Por que [o terremoto] aconteceu em 2014 em comparação com qualquer outro ano? Achamos que acabou de atingir seu ponto de ruptura, "Kraner disse.

Estudos anteriores de padrões de terremotos na Califórnia também observaram tendências sazonais, com terremotos ocorrendo com mais frequência nos meses de verão. O novo estudo vincula esse efeito sazonal a um terremoto específico e investiga mais profundamente como ele pode ter contribuído para o momento do terremoto de 2014.

Estudos como este podem melhorar os modelos de previsão de terremotos, incorporando, fontes sazonais de estresse em falhas, que podem ser importantes desencadeadores de terremotos, Disse Kraner. As influências sazonais variam entre os sistemas de falha, mas os modelos atuais dependem apenas do geral, movimentos de longo prazo da crosta terrestre.

"Embora este estudo prometa melhorar os modelos de previsão, incentivando as agências a incluir informações dependentes do tempo, nós simplesmente não podemos prever terremotos, "Kraner disse." Isso é promissor, mas ainda não podemos prever nada. "

Estresse de verão

O novo estudo descobriu que a Terra se espalha horizontalmente, aproximadamente leste-oeste, durante o verão na área onde a falha se rompeu em 2014. Esta propagação atinge um pico de 3 milímetros (0,12 polegadas) no final de agosto ao início de setembro.

No inverno, a crosta se contrai no mesmo grau, atingindo uma contração máxima no final de janeiro até o início de fevereiro. Esse padrão sazonal de expansão e contração acontecia anualmente nos oito anos anteriores ao terremoto de South Napa.

Kraner observou esses movimentos sazonais na Terra usando uma série de estações GPS em todo o oeste dos Estados Unidos. Cada estação relata sua localização em milímetros.

“Descobrimos que a expansão acontece todo verão, e acreditamos que isso causa uma liberação geral da pressão de aperto na falha, which we believe makes the fault more likely to slip during the summer months, " Kraner said.

Kraner and her colleagues believe seasonal fluctuations in groundwater, whether from pumping or other changes, are likely the source of the seasonal expansion and contraction. The weight of groundwater flexes the Earth's crust, and changes in groundwater have been associated with earthquakes around the world. Por exemplo, the unloading of water weight as the Sierra Nevada snowpack melts each spring has been connected to increased frequency of earthquakes in the summer in California.

The new study shows the observed seasonal expansion over the fault is consistent with the waxing and waning of water under Napa and Sonoma, two long valleys that run parallel to each other, divided by the Mayacamas Mountains. Groundwater basins within the valleys supply water to the region's famous wineries. The West Napa Fault runs between the valleys on the eastern edge of the mountains.

As water levels under the valleys fall during the summer, the ground over the valleys sinks and contracts. Satellite data shows the land sinking in the Napa and Sonoma valleys in the summer, consistent with shrinking groundwater volume. Eastern and western GPS stations within Sonoma Valley also move closer together in summer, showing a contraction over the groundwater basin, which would be expected as groundwater diminishes.

This contraction above the groundwater basins pulls on the mountainous land between the valleys, causing the land between the valleys to stretch. This is the seasonal expansion Kraner and her colleagues observed using GPS that they believe adds stress to the fault.

The researchers ruled out other factors, like changes in air temperatures, the Sierra Nevada snowpack and the extended 2011-2017 California drought, as the cause of the local changes.

"We think it's more of a localized effect, something related to the groundwater system. We don't know if it is groundwater pumping specifically, or something related to how the natural aquifer system works, or a combination, " Kraner said.

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Read the original story here.