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    Mudanças na estrutura geológica profunda podem ter ampliado o grande tsunami no Japão de 2011
    p O risco de tsunamis gigantes no Japão pode ter aumentado quando o ângulo de uma camada descendente da crosta oceânica diminuiu. Acima:a crosta oceânica (direita) desliza sob a crosta continental em um ângulo íngreme, causando falhas (linhas vermelhas) em sedimentos do fundo do mar empilhados atrás. Inferior:à medida que o ângulo diminui, o estresse é transferido para sedimentos empilhados na crosta continental, e falhas se desenvolvem lá. Os pontos azuis indicam terremotos resultantes. À esquerda em ambas as imagens, a mudança no ângulo também muda a região onde os vulcões que alimentam o magma são gerados, empurrando erupções mais para o interior. Crédito:Adaptado de Oryan e Buck, Nature Geoscience 2020

    p Em 11 de março, 2011, um terremoto de magnitude 9 atingiu o fundo do mar ao largo do Japão - o terremoto mais poderoso a atingir o país nos tempos modernos, e o quarto mais poderoso do mundo desde o início da manutenção de registros modernos. Ele gerou uma série de ondas tsunami que atingiram extraordinários 125 a 130 pés de altura em alguns lugares. As ondas devastaram grande parte da populosa costa do Japão, fez com que três reatores nucleares derretessem, e matou perto de 20, 000 pessoas. p A causa óbvia do tsunami:o terremoto ocorreu em uma zona de subducção, onde a placa tectônica subjacente ao Oceano Pacífico estava tentando deslizar sob a placa continental adjacente segurando o Japão e outras massas de terra. As placas ficaram grudadas umas nas outras durante séculos, e a pressão aumentou. Finalmente, algo deu. Centenas de milhas quadradas do fundo do mar de repente balançaram horizontalmente cerca de 160 pés, e impulsionado para cima em até 33 pés. Os cientistas chamam isso de megathrust. Como uma mão agitada vigorosamente debaixo d'água em uma banheira, a guinada se propagou para a superfície do mar e se traduziu em ondas. À medida que se aproximavam das águas costeiras rasas, sua energia concentrada, e eles cresceram em altura. O resto é história.

    p Mas os cientistas logo perceberam que algo não fazia sentido. Os tamanhos dos tsunamis tendem a espelhar as magnitudes dos terremotos em uma escala previsível; Este produziu ondas três ou quatro vezes maiores do que o esperado. Poucos meses depois, Cientistas japoneses identificaram outro, falha altamente incomum, cerca de 30 milhas mais perto da costa, que parecia ter se movido em conjunto com a megaterrugem. Esta falha, eles raciocinaram, poderia ter ampliado o tsunami. Mas exatamente como isso se desenvolveu lá, eles não podiam dizer. Agora, um novo estudo na revista Nature Geoscience dá uma resposta, e possível percepção de outras áreas em risco de tsunamis de grande porte.

    p Os autores do estudo, baseado no Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, examinou uma grande variedade de dados coletados por outros pesquisadores antes e depois do terremoto. Isso incluiu mapas topográficos do fundo do mar, sedimentos de poços subaquáticos, e registros de choques sísmicos além da megaterrita.

    p A falha incomum em questão é a chamada falha extensional - aquela em que a crosta terrestre é separada em vez de unida. Seguindo a megaterrugem, a área em torno da falha extensional moveu-se cerca de 200 pés em direção ao mar, e uma série de escarpas de 3 a 5 metros de altura podiam ser vistas lá, indicando de repente, pausa poderosa. A área ao redor da falha extensional também era mais quente do que o fundo do mar circundante, indicando atrito de um movimento muito recente; isso sugeria que a falha extensional havia sido solta com um solavanco quando o megatrust atingiu. Isso, por sua vez, aumentaria a potência do tsunami.

    p Falhas extensivas são de fato comuns em torno das zonas de subducção, mas apenas nas placas oceânicas, não os continentais dominantes, onde este foi encontrado. Como foi parar lá? E, podem essas características perigosas se esconder em outras partes do mundo?

    p Os autores do novo artigo acreditam que a resposta está no ângulo em que a placa oceânica mergulha sob o continente; eles dizem que tem sido gradualmente superficial ao longo de milhões de anos. "A maioria das pessoas diria que foi a megaterrugem que causou o tsunami, mas nós e alguns outros estamos dizendo que pode ter havido algo mais trabalhando além disso, "disse o aluno de Ph.D. de Lamont, Bar Oryan, o autor principal do artigo. "O que há de novo aqui é que explicamos o mecanismo de como a falha se desenvolveu."

    p Os pesquisadores dizem que há muito tempo, a placa oceânica estava descendo em um ângulo mais íngreme, e pode cair facilmente, sem perturbar o fundo do mar na placa continental predominante. Qualquer falha extensional provavelmente estava confinada à placa oceânica atrás da trincheira - a zona onde as duas placas se encontram. Então, começando talvez 4 milhões ou 5 milhões de anos atrás, parece que o ângulo de subducção começou a diminuir. Como resultado, a placa oceânica começou a exercer pressão sobre os sedimentos do topo da placa continental. Isso empurrou os sedimentos para uma enorme, saliência sutil entre a trincheira e a costa do Japão. Uma vez que a protuberância ficou grande e comprimida o suficiente, estava fadado a quebrar, e foi provavelmente o que aconteceu quando o terremoto de megatrase sacudiu as coisas. Os pesquisadores usaram modelos de computador para mostrar como mudanças de longo prazo no mergulho da placa poderiam produzir grandes mudanças na deformação de curto prazo durante um terremoto.

    p Existem várias linhas de evidência. Para um, material retirado de furos antes do terremoto mostra que os sedimentos foram espremidos para cima a meio caminho entre a terra e a trincheira, enquanto aqueles mais próximos tanto da terra quanto da trincheira estavam diminuindo - semelhante ao que poderia acontecer se alguém colocasse um pedaço de papel sobre uma mesa e então lentamente o empurrasse de lados opostos. Também, gravações de tremores secundários nos seis meses após o grande terremoto mostraram dezenas de terremotos do tipo falha extensional cobrindo o fundo do mar sobre a placa continental. Isso sugere que a grande falha extensional é apenas a mais óbvia; tensão estava sendo liberada em todos os lugares em menores, terremotos semelhantes nas áreas circundantes, enquanto a corcunda relaxava.

    p Além disso, em terra, O Japão hospeda vários vulcões dispostos em um arco nítido norte-sul. Estes são alimentados por magma gerado 50 ou 60 milhas abaixo, na interface entre a laje de subducção e a placa continental. Nos mesmos 4 milhões a 5 milhões de anos, este arco está migrando para o oeste, longe da trincheira. Uma vez que a geração de magma tende a ocorrer em uma profundidade razoavelmente constante, isso aumenta a evidência de que o ângulo de subducção tem gradualmente se tornado mais raso, empurrando a zona de geração de magma mais para o interior.

    p O geofísico e co-autor de Lamont Roger Buck disse que o estudo e os anteriores têm implicações globais. "Se pudermos ir e descobrir se o ângulo de subducção está se movendo para cima ou para baixo, e ver se os sedimentos estão sofrendo esse mesmo tipo de deformação, podemos ser mais capazes de dizer onde existe esse tipo de risco, ", disse ele. Os candidatos a tal investigação incluiriam áreas fora da Nicarágua, Alasca, Java e outros nas zonas sísmicas do Anel de Fogo do Pacífico. "Essas são áreas que importam para milhões de pessoas, " ele disse.


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