p Após o devastador terremoto Tohoku-Oki que atingiu a costa do Japão em março de 2011, sismólogos ficaram surpresos com os 50 metros de deslocamento raso sem precedentes ao longo da falha, que se rompeu até a superfície do fundo do mar. Este deslizamento extremo em profundidades rasas exacerbou o enorme tsunami que, junto com o terremoto de magnitude 9,1, causou extensos danos e perda de vidas no Japão. p Em um novo estudo, publicado em 27 de janeiro em Nature Communications , pesquisadores usaram uma nova técnica para estudar as falhas na trincheira do Japão, a zona de subducção onde ocorreu o terremoto Tohoku-Oki. Suas descobertas revelam uma longa história de grandes terremotos nesta zona de falha, onde encontraram várias falhas com evidências de mais de 10 metros de escorregamento durante grandes terremotos.

p "Encontramos evidências de muitos grandes terremotos que atingiram o fundo do mar e podem ter gerado tsunamis como o que ocorreu em 2011, "disse a co-autora Pratigya Polissar, professor associado de ciências oceânicas na UC Santa Cruz.

p Pesquisadores japoneses observando depósitos de sedimentos em terra encontraram evidências de pelo menos três tsunamis semelhantes ocorridos nesta região em cerca de 1, Intervalos de 000 anos. O novo estudo sugere que houve ainda mais terremotos de grande porte nesta zona de falha do que aqueles que deixaram para trás evidências em terra de grandes tsunamis, disse a co-autora Heather Savage, professor associado de ciências terrestres e planetárias na UC Santa Cruz.

p Savage e Polissar desenvolveram uma técnica para avaliar a história do deslizamento de um terremoto em uma falha, analisando moléculas orgânicas presas em rochas sedimentares. Originalmente sintetizado por algas marinhas e outros organismos, esses "biomarcadores" são alterados ou destruídos pelo calor, incluindo o aquecimento por atrito que ocorre quando uma falha ocorre durante um terremoto. Por meio de extensos testes de laboratório na última década, Savage e Polissar desenvolveram métodos para quantificar a evolução térmica desses biomarcadores e usá-los para reconstruir o histórico de temperatura de uma falha.

p O Japan Trench Fast Drilling Project (JFAST) perfurou a zona de falha em 2012, extração de núcleos e instalação de um observatório de temperatura. A sismóloga Emily Brodsky da UCSC ajudou a organizar o JFAST, que rendeu a primeira medição direta do calor de atrito produzido pelo deslizamento de falha durante um terremoto (ver história anterior). Este calor se dissipa após o terremoto, Contudo, então o sinal é pequeno e transitório.

p "Os biomarcadores nos fornecem uma maneira de detectar mudanças permanentes na rocha que preservam um registro de aquecimento na falha, "Savage disse.

p Para o novo estudo, os pesquisadores examinaram os núcleos JFAST, que se estendeu através da zona de falha para a placa subdutora abaixo. "É uma zona de falha complexa, e havia muitas falhas em todo o núcleo. Conseguimos dizer quais falhas tinham evidências de grandes terremotos no passado, "Savage disse.

p Um de seus objetivos era entender se alguns tipos de rocha na zona de falha eram mais propensos a grandes deslizamentos em um terremoto do que outras rochas. Os núcleos passaram por camadas de argilitos e argilas com diferentes forças de atrito. Mas a análise do biomarcador mostrou evidências de grande deslizamento sísmico em falhas em todos os diferentes tipos de rocha. Os pesquisadores concluíram que as diferenças nas propriedades de fricção não determinam necessariamente a probabilidade de grande deslizamento raso ou risco sísmico.

p Savage e Polissar começaram a trabalhar na técnica de biomarcadores como pesquisadores de pós-doutorado na UC Santa Cruz, publicando seu primeiro artigo sobre ele com Brodsky em 2011. Eles continuaram desenvolvendo-o como pesquisadores no Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, antes de retornar à UC Santa Cruz como membros do corpo docente em 2019. Hannah Rabinowitz, o primeiro autor do novo artigo, trabalhou com eles como estudante de graduação na Columbia e agora está no Departamento de Energia dos EUA.

p "Testamos essa técnica em diferentes rochas com diferentes idades e históricos de aquecimento, e agora podemos dizer sim, houve um terremoto nesta falha, e podemos dizer se houve um grande ou muitos pequenos, "Savage disse." Agora podemos levar esta técnica para outras falhas para aprender mais sobre suas histórias. "

p Além de Rabinowitz, Selvagem, e Polissar, os co-autores do artigo incluem Christie Rowe e James Kirkpatrick da Universidade McGill. Este trabalho foi financiado pela National Science Foundation. O projeto JFAST foi patrocinado pelo International Ocean Drilling Program (IODP).