O terremoto de Kaikoura na Nova Zelândia em 2016 causou danos generalizados. Os pesquisadores do LMU agora dissecaram seus mecanismos, revelando descobertas surpreendentes sobre a física de terremotos com o auxílio de simulações realizadas no supercomputador SuperMUC.

O terremoto Kaikoura de 2016 (magnitude 7,8) na Ilha do Sul da Nova Zelândia está entre os eventos sísmicos mais intrigantes e mais bem documentados em qualquer lugar do mundo - e um dos mais complexos. O terremoto exibiu uma série de características incomuns, e os processos geofísicos subjacentes desde então têm sido objeto de controvérsia. Os geofísicos da LMU Thomas Ulrich e a Dra. Alice-Agnes Gabriel, em cooperação com pesquisadores baseados na Université Côte d'Azur em Valbonne e na Hong Kong Polytechnic University, agora simularam o curso do terremoto com um grau de realismo sem precedentes. O modelo deles, que foi executado no supercomputador SuperMUC da Bavarian Academy of Science no Leibniz Computing Center (LRZ) em Munique, elucida razões dinâmicas para tal terremoto de múltiplos segmentos incomum. Este é um passo importante para melhorar a precisão das avaliações de risco de terremoto em outras partes do mundo. Suas descobertas aparecem no jornal online Nature Communications .

De acordo com os autores do artigo, o terremoto de Kaikoura é o mais complicado já registrado e levanta uma série de questões importantes. Uma de suas características mais marcantes foi que resultou na ruptura sucessiva de mais de 20 segmentos de uma rede de falhas. "Olhando para o padrão de falhas superficiais afetadas pelo terremoto, encontram-se grandes lacunas de mais de 15 km entre elas. Até agora, análises de risco sísmico foram baseadas na suposição de que falhas com mais de 5 km de distância não serão interrompidas em um único evento, "diz Gabriel. Uma segunda observação incomum foi que, embora o terremoto tenha começado em terra, também resultou no maior tsunami registrado na região desde 1947. Isso indica que as rupturas de subsuperfície desencadearam deslocamentos locais do fundo do mar.

Os insights fornecidos pelas simulações agora permitem um melhor entendimento das causas da sequência de rupturas de falhas que caracterizou o terremoto. "Isso foi possível devido à natureza realista do nosso modelo, que incorpora as características geofísicas essenciais de falha de falha, e reproduz de forma realista como as rochas subterrâneas se fraturam e geram ondas sísmicas, "diz Gabriel. O modelo confirmou que o terremoto de Kaikoura envolveu uma cascata complexa de rupturas de falhas, que se propagou em zigue-zague. As velocidades de propagação ao longo dos sistemas de falha individuais não eram excepcionalmente lentas, mas a geometria complexa da rede de falha e atrasos nas transições entre os segmentos de falha levaram a um caminho de ruptura tortuoso. Embora uma grande quantidade de forças tectônicas acumuladas ao longo de décadas possa parecer intuitivamente necessária para orientar um terremoto ao longo de tais redes de falhas complexas, os autores sugerem que o forçamento exigido era, pelo contrário, bastante fraco. "A ruptura de uma falha tão fracamente carregada foi impulsionada por um deslizamento muito gradual ou fluência abaixo das falhas, onde a crosta é mais dúctil e com baixos níveis de resistência ao atrito, promovido pela presença de fluidos ", Gabriel explica. "Além disso, altas velocidades de ruptura geralmente resultam na rápida dissipação da resistência de atrito. "

Os pesquisadores afirmam que seu modelo pode contribuir para melhorar as estimativas de risco de terremotos em certas áreas. As avaliações de risco atuais requerem um mapeamento cuidadoso dos sistemas de falha na região em questão, e sua suscetibilidade à ruptura sob estresse sísmico é então estimada. "A modelagem de terremotos está se tornando uma parte importante do conjunto de ferramentas de resposta rápida a terremotos e para melhorar os códigos de construção de longo prazo em áreas propensas a terremotos, fornecendo interpretações baseadas na física que podem ser integradas sinergicamente com esforços baseados em dados estabelecidos", diz o primeiro autor do estudo, Ph.D. estudante Thomas Ulrich.