Analisando 10 anos de dados sísmicos do sul da Califórnia com o equivalente científico de um pente fino, Os sismólogos da Caltech identificaram quase dois milhões de pequenos terremotos não identificados anteriormente que ocorreram entre 2008 e 2017.

Seus esforços, publicado online pela revista Science em 18 de abril, expandir o catálogo de terremotos para aquela região e período de tempo por um fator de 10 - aumentando-o de cerca de 180, 000 terremotos registrados para mais de 1,81 milhão. Os novos dados revelam que há cerca de 495 terremotos diários no sul da Califórnia, ocorrendo em uma média de aproximadamente três minutos de intervalo. A catalogação anterior de terremotos sugeriu que aproximadamente 30 minutos transcorreriam entre os eventos sísmicos.

Este aumento de 10 vezes no número de terremotos registrados representa a catalogação de minúsculos tremores, entre magnitude negativa 2,0 (-2,0) e 1,7, possibilitado pela ampla aplicação de uma técnica de identificação de mão-de-obra intensiva que normalmente só é empregada em pequenas escalas. Esses terremotos são tão pequenos que podem ser difíceis de detectar em meio ao ruído de fundo que aparece nos dados sísmicos, tais como tremores devido ao tráfego de automóveis ou construção de edifícios.

"Não é que não soubéssemos que esses pequenos terremotos estavam ocorrendo. O problema é que eles podem ser muito difíceis de detectar em meio a todo o ruído, "diz Zachary Ross, autor principal do estudo e pós-doutorado em geofísica, que ingressará no corpo docente do Caltech em junho como professor assistente de geofísica. Ross colaborou com Egill Hauksson, professor pesquisador de geofísica na Caltech, bem como Daniel Trugman do Laboratório Nacional de Los Alamos e Peter Shearer do Scripps Institution of Oceanography da UC San Diego.

Para superar a baixa relação sinal-ruído, a equipe recorreu a uma técnica conhecida como "correspondência de modelos, "em que terremotos ligeiramente maiores e mais facilmente identificáveis ​​são usados ​​como modelos para ilustrar o que o sinal de um terremoto em um determinado local deve, em geral, parece. Quando um provável candidato com a forma de onda correspondente foi identificado, os pesquisadores então escanearam registros de sismômetros próximos para ver se o sinal do terremoto havia sido registrado em outro lugar e poderia ser verificado de forma independente.

A correspondência de modelos funciona melhor em regiões com sismômetros pouco espaçados, uma vez que os eventos geralmente se correlacionam bem apenas com outros terremotos dentro de um raio de cerca de 1 a 2 milhas, de acordo com os pesquisadores. Além disso, porque o processo é computacionalmente intensivo, ele foi limitado a conjuntos de dados muito menores no passado. Para o presente trabalho, os pesquisadores contaram com uma série de 200 unidades de processamento gráfico (GPUs) poderosas que trabalharam por semanas a fio para digitalizar o catálogo, detectar novos terremotos, e verificar suas descobertas.

Contudo, as descobertas valeram o esforço, Hauksson diz. "A sismicidade ao longo de uma falha afeta as falhas e tremores ao redor dela, e esta imagem recém-desenvolvida da sismicidade no sul da Califórnia nos dará novos insights sobre como isso funciona, ", diz ele. O catálogo expandido de terremotos revela abismos não detectados anteriormente que precedem grandes terremotos, bem como a evolução de enxames de terremotos. O conjunto de dados mais rico permitirá que os cientistas obtenham uma imagem mais clara de como os eventos sísmicos afetam e se movem pela região, Ross diz.

"O avanço que Zach Ross e colegas fizeram muda fundamentalmente a maneira como detectamos terremotos dentro de uma rede sísmica densa como a que a Caltech opera com o USGS. Zach abriu uma nova janela que nos permite ver milhões de terremotos nunca antes vistos e isso muda nossa capacidade para caracterizar o que acontece antes e depois de grandes terremotos, "disse Michael Gurnis, Diretor do Laboratório Sismológico e Professor de Geofísica John E. e Hazel S. Smits

O artigo é intitulado "Procurando Terremotos Ocultos no Sul da Califórnia".