Em uma pesquisa recém-publicada, uma equipe internacional de geólogos, geofísicos, e matemáticos mostram como modelos de computador acoplados podem recriar com precisão as condições que levaram aos desastres naturais mais mortais do mundo em 2018, o terremoto e tsunami de Palu, que atingiu o oeste de Sulawesi, Indonésia em setembro do ano passado. O trabalho da equipe foi publicado em Geofísica Pura e Aplicada .

O tsunami foi tão surpreendente para os cientistas quanto devastador para as comunidades de Sulawesi. Ocorreu perto de um limite de placa ativa, onde terremotos são comuns. Surpreendentemente, o terremoto causou um grande tsunami, embora desloque principalmente o solo horizontalmente - normalmente, tsunamis em grande escala são normalmente causados ​​por movimentos verticais.

Os pesquisadores ficaram perdidos - o que aconteceu? Como a água foi deslocada para criar este tsunami:por deslizamentos de terra, falhando, ou ambos? Os dados de satélite da ruptura da superfície sugerem relativamente direto, falhas suaves, mas não cobrem áreas offshore, como a crítica Palu Bay. Os pesquisadores se perguntaram:qual é a forma das falhas abaixo da Baía de Palu e isso é importante para gerar o tsunami? Este terremoto foi extremamente rápido. A velocidade de ruptura poderia ter amplificado o tsunami?

Usando um supercomputador operado pelo Leibniz Supercomputing Center, um membro do Gauss Center for Supercomputing, a equipe mostrou que o movimento induzido pelo terremoto do fundo do mar sob a própria Baía de Palu poderia ter gerado o tsunami, o que significa que a contribuição de deslizamentos de terra não é necessária para explicar as principais características do tsunami. A equipe sugere uma ruptura extremamente rápida em uma reta, falha inclinada dentro da baía. Em seu modelo, deslizamento é principalmente lateral, mas também para baixo ao longo da falha, resultando em qualquer lugar de 0,8 metros a 2,8 metros de mudança vertical do fundo do mar que atingiu uma média de 1,5 metros em toda a área estudada. Críticas para gerar esta fonte de tsunami são a geometria da falha inclinada e a combinação de deformações laterais e extensionais exercidas na região por tectônicas complexas.

Os cientistas chegaram a esta conclusão usando uma tecnologia de ponta, modelo de terremoto-tsunami baseado na física. O modelo de terremoto, com base na física de terremotos, difere dos modelos convencionais de terremotos baseados em dados, que ajustam observações com alta precisão ao custo de incompatibilidade potencial com a física do mundo real. Em vez disso, incorpora modelos dos processos físicos complexos que ocorrem dentro e fora da falha, permitindo aos pesquisadores produzir um cenário realista compatível tanto com a física de terremotos quanto com a tectônica regional.

Os pesquisadores avaliaram o cenário de terremoto-tsunami em relação a vários conjuntos de dados disponíveis. Velocidade de ruptura supershear sustentada, ou quando a frente do terremoto se move mais rápido do que as ondas sísmicas perto das falhas deslizantes, é necessário para combinar a simulação com as observações. As amplitudes das ondas do tsunami modeladas correspondem às medições das ondas disponíveis e à elevação da inundação modelada (definida como a soma da elevação do solo e a altura máxima da água) qualitativamente coincidem com as observações de campo. Esta abordagem oferece um rápido avaliação baseada na física das interações terremoto-tsunami durante esta intrigante sequência de eventos.

"Descobrir que os deslocamentos do terremoto provavelmente desempenharam um papel crítico na geração do tsunami de Palu é tão surpreendente quanto os movimentos muito rápidos durante o próprio terremoto, "disse Thomas Ulrich, Ph.D. estudante da Universidade Ludwig Maximilian de Munique e principal autor do artigo. "Esperamos que nosso estudo lance um olhar muito mais próximo sobre as configurações tectônicas e física de terremotos potencialmente favorecendo tsunamis localizados em sistemas de falha semelhantes em todo o mundo."