Nas profundezas do leito do oceano, uma placa tectônica afundando causa um "enxame" de terremotos, alimentando rocha derretida em vulcões recém-formados, nova pesquisa descobriu.

Enxames de terremotos ocorrem quando um grande número de terremotos ocorrem juntos em um curto período. Os pesquisadores encontraram dois desses enxames enquanto estudavam o sistema de arco de Mariana e Izu-Bonin no Oceano Pacífico.

Ao traçar cada enxame de terremotos em um mapa tridimensional, os pesquisadores descobriram que os terremotos definiram uma estrutura semelhante a um tubo através da qual a rocha derretida viajou, subindo de uma placa tectônica afundando em profundidades de cerca de 200 km para uma câmara de magma sob um vulcão.

A descoberta resolve uma peça que faltava no quebra-cabeça tectônico:revelar o caminho que os fluidos e a rocha derretida se movem pelas profundezas da Terra até os vulcões na superfície.

A equipe internacional incluiu cientistas da Universidade de Wollongong (UOW), Royal Holloway University of London, Universidade de Cambridge, Australian National University, Universidade Columbia, Cardiff University e Durham University.

O sistema de arco de Mariana e Izu-Bonin encontra-se no leito do oceano, estendendo-se por 2.800 quilômetros do Japão ao sul até Guam e além. Ele marca o ponto de encontro de duas placas tectônicas - a Placa do Mar das Filipinas e a Placa do Pacífico.

À medida que a placa do Pacífico subduz, afundando no manto da Terra, ele carrega água para o fundo da Terra. A placa fica mais quente e experimenta mais pressão quanto mais fundo ela vai, até que a água superaquecida tente escapar, fazendo com que a rocha se quebre e derreta e crie um caminho para que a rocha derretida suba.

O autor principal, Dr. Lloyd White, da Escola da Terra da UOW, Atmospheric and Life Sciences descreveu o processo como um efeito de hidro-fraturamento natural.

“No fracking utilizado pela indústria do petróleo, eles perfuram a Terra até alguns quilômetros de profundidade, e, em seguida, continue a bombear o líquido para baixo até que a pressão aumente e as rochas quebrem, criando um caminho para o petróleo ou gás natural fluir através das rochas e em um tubo de volta à superfície, "Dr. White disse.

"Nesse caso, a placa tectônica carrega a água para as profundezas da Terra, até cerca de 200 quilômetros abaixo da superfície. Conforme a placa desce, fica mais quente e a pressão aumenta, condução de água para fora da placa subduzida.

"Em última análise, é a água que causa o derretimento dessas rochas que se movem lentamente, bem como causa esses terremotos raros. A água fica tão quente e está sob tanta pressão que precisa escapar. À medida que sobe, faz com que as rochas se quebrem e derreter, formando magma, e esse magma é o que alimenta o vulcão no topo do sistema.

"É semelhante ao fracking, mas em uma escala muito maior e completamente impulsionada pelos processos naturais da Terra, em vez de ser induzido por humanos. "

Os dois enxames de terremotos ocorreram nas profundezas da Terra em uma zona que normalmente não tem terremotos. A explicação mais simples é que eles foram causados ​​por um processo semelhante ao fracking, seja pela quebra da rocha à frente do fluido superaquecido, ou pelo colapso do tubo após o fluido ter se movido pelo sistema.

“Os geólogos sempre presumiram que a água neste sistema sobe, mas nunca tivemos uma boa maneira de imaginar isso. Esses exemplos - uma ocorrência bizarra em que tropeçamos - mostram muito claramente para onde a água deve viajar, "Dr. White disse.

Coautor Dr. Dominique Tanner, também da Escola da Terra da UOW, Atmosférica e Ciências da Vida, disse:"Podemos realmente usar os terremotos para descobrir a velocidade com que esses fluidos viajam. Sabemos exatamente quando e onde os terremotos ocorrem, para que possamos estimar a rapidez com que o fluido se move pelas profundezas da Terra, que é mais rápido do que um quilômetro por hora - muito mais rápido do que pensávamos anteriormente. "

Embora muito mais pesquisas sejam necessárias, a descoberta pode ajudar os cientistas a monitorar quais vulcões estão sendo preparados com quantidades crescentes de magma das profundezas da Terra.