Uma das características mais marcantes da Ilha de Santa Catalina, sudoeste de Los Angeles, é uma ausência. Ao contrário de grande parte da costa da Califórnia e de suas ilhas mais próximas, Catalina não tem penhascos que se elevem e se afastem do mar - restos de linhas costeiras esculpidas quando o Pacífico se tornou mais alto do que hoje e os movimentos de falha ainda tinham que empurrar esta parte do continente para além do alcance da água.

Em vez de, As praias antigas de Catalina ficam escondidas sob as ondas. Agora, uma nova pesquisa liderada por geofísicos da Universidade de Stanford explica o porquê:enquanto a maioria das ilhas no sul da Califórnia estão subindo lentamente, Catalina está afundando.

Os cientistas têm debatido se Catalina está subindo ou afundando por mais de 100 anos. Recentemente, em 2012, o U.S. Geological Survey publicou um artigo concluindo que a ilha estava se elevando rapidamente. "Somos diretamente contrários aos resultados deles, "disse Chris Castillo, um estudante de graduação em geofísica na Escola da Terra de Stanford, Energy &Environmental Sciences (Stanford Earth) e principal autor do novo artigo.

"Quando paramos e pensamos sobre isso, faz todo o sentido, "disse o geofísico da Terra de Stanford Simon Klemperer, o autor sênior do artigo. Imagine um gigante, Dobra lateral em forma de S no limite da placa tectônica na costa da Califórnia. "Quando as falhas são um pouco curvas, então, quando as placas deslizam uma sobre a outra, alguns bits são empurrados para cima e outros diminuem, "Klemperer disse." Metade do tempo você deve esperar que uma ilha vá afundar. O motivo pelo qual não vemos isso é que a maioria das ilhas que estão se fundindo já estão abaixo do nível do mar. No mar, há um monte de planos, montes submersos que costumavam ser ilhas. "

A revelação é a chave para entender as placas tectônicas e o risco de terremotos na área ao redor da falha de San Andreas. "Se Catalina mudasse de direção e começasse a subir, "Castillo disse, "isso implicaria uma reorganização significativa da distribuição do estresse tectônico no sul da Califórnia." E quando o estresse tectônico é redistribuído, pode influenciar o movimento do solo e terremotos.

A pesquisa, publicado no Boletim da Sociedade Americana de Geologia, revisado por pares, surge em meio à crescente urgência de compreender os detalhes e as mudanças das antigas linhas costeiras, já que as comunidades costeiras baixas contam com inundações mais frequentes e aumento acelerado do nível do mar. Como disse Castillo, "Estamos vivendo em uma época em que a costa está mudando para nós novamente."

Envie os robôs

As grandes profundidades dos terraços de Catalina há muito os mantêm fora do alcance dos cientistas que buscam entender o movimento da crosta terrestre ao longo da fronteira continental no sul da Califórnia. Para superar este desafio, os pesquisadores criaram um mapa dos terraços marinhos e sua geometria interna usando dados sísmicos, que envolve medir como as ondas sonoras ricocheteiam nas estruturas abaixo da superfície do fundo do mar. Em seguida, eles implantaram um par de veículos operados remotamente, ou ROVs, amarrado ao navio de pesquisa E / V Nautilus para verificar seus resultados.

Envio de instruções em tempo real para a tripulação do Nautilus a partir de computadores onshore, Castillo e Klemperer pilotaram os robôs íngreme da ilha, encostas lamacentas começando a mais de meia milha abaixo do nível do mar. Eles encheram os ROVs até a borda com núcleos, pegar amostras e sedimentos aspirados do fundo do mar.

A análise de laboratório das amostras que coletaram acabou descobrindo centenas de conchas e fósseis preservados em sedimentos quase 1, 000 pés mais profundo do que as águas onde se sabe que as espécies viveram - evidência de que a terra caiu desde a época dos depósitos. Suave, pedras arredondadas encontradas longe da costa na cidade mais antiga de Catalina, os terraços mais profundos assemelham-se aos moldados pelas ondas perto das praias modernas. Tudo isso aponta para os terraços que já foram propriedade à beira-mar.

O que mais, a datação por carbono de fósseis coletados de um terraço remonta à última era do gelo, que corresponde quase exatamente a quando os mapas geofísicos do grupo sugeriram que parte da ilha estaria muito mais perto do nível do mar, nas águas rasas onde esses organismos floresceram.

O estudo baseia-se na pesquisa que Castillo apresentou pela primeira vez em 2015, o que sugeria que Catalina estava afundando e se inclinando a uma taxa que poderia colocar a ilha completamente submersa em 3 milhões de anos. Agora, com a evidência fóssil datada de carbono adicional incluída neste artigo, Klemperer disse, o debate sobre a ascensão ou queda de Catalina deve ser resolvido. "Temos absoluto, 100 por cento de convicção de que a ilha está caindo. "

Inclinando em direção ao continente

A pesquisa mostra que Catalina afundou a cada década por mais de um milhão de anos em pelo menos oito milímetros - cerca da altura de quatro níquels. Mas também está se inclinando levemente em direção ao continente, tornando os penhascos subaquáticos da ilha cada vez mais íngremes com o tempo.

O processo está aumentando gradualmente as chances de que pedaços do penhasco caiam em deslizamentos submarinos, que a nova pesquisa revela ter ocorrido no passado de Catalina.

Esses eventos interessam aos cientistas porque, em alguns casos, o rápido movimento de sedimentos e rochas do fundo do mar pode causar tsunamis e causar estragos na infraestrutura marinha. Como resultado, compreender os gatilhos e a dinâmica de deslizamentos de terra submarinos pode lançar luz sobre o risco de tsunami para as comunidades costeiras, bem como ameaças a dutos de energia em águas profundas e cabos de comunicação submarinos. O estudo de deslizamentos de terra submersos pode até mesmo lançar luz sobre o clima anterior de Marte, onde depósitos de deslizamentos de terra análogos aos da Terra podem conter pistas sobre a presença de gelo ou água.

Um terremoto de magnitude 5,3 - forte o suficiente para mover móveis pesados, mas não causar danos a prédios - fez com que milhares de toneladas de material de penhasco deslizassem pelo fundo do oceano de uma das ilhas vizinhas de Catalina este ano. "Teve um terremoto maior ocorrido, "Castillo disse, "o colapso e as ondas resultantes podem ter sido significativos para o continente." Contudo, Castillo disse, qualquer tsunamis causado por deslizamentos em Catalina no futuro seria mínimo e extremamente improvável.

Além da catalina

Compreender a ascensão e queda de terraços ao longo da costa da Califórnia tem implicações muito além das comunidades locais. Ao aumentar o zoom e medir, metro a metro, como os níveis do mar mudaram em relação à terra neste local, com várias linhas de evidência ao longo de um período de mais de um milhão de anos, o trabalho pode ajudar a calibrar modelos de nível do mar, melhorar as previsões da subida dos mares e permitir que outros pesquisadores avaliem com precisão a elevação ou afundamento da crosta terrestre sem a despesa de perfuração e descaroçamento. Pense nisso como um diagnóstico médico que agora pode ser feito apenas com imagens, sem incisões para entender o que está sob a pele.

"Ter o maior número possível de pontos no caminho realmente nos ajuda a ter uma imagem mais precisa do nível do mar global ao longo do tempo, "Castillo disse." Se soubermos como modelar matematicamente o que aconteceu no passado, então provavelmente podemos continuar no futuro. "