O norte do Chile é um laboratório natural ideal para estudar a origem dos terremotos. Aqui, a placa Pacific Nazca desliza sob a placa continental sul-americana com uma velocidade de cerca de 65 milímetros por ano. Este processo, conhecido como subducção, cria tensão entre as duas placas e os cientistas esperavam um mega-terremoto aqui, mais cedo ou mais tarde, como o último em 1877. Mas embora o norte do Chile seja um dos pontos focais da pesquisa global sobre terremotos, até agora não havia nenhum conjunto de dados abrangente sobre a estrutura da subsuperfície marinha - até que a própria natureza interveio para ajudar.

Em 1 de abril de 2014, um segmento da zona de subducção finalmente se rompeu a noroeste da cidade de Iquique. O terremoto com magnitude de momento de 8,1 liberou pelo menos partes das tensões acumuladas. As medições sísmicas subsequentes na costa do Chile, bem como o mapeamento do fundo do mar e dados baseados em terra, forneceram uma visão até então única da arquitetura dos limites das placas. "Entre outras coisas, isso nos permite explicar por que um terremoto relativamente grave como o de 2014 apenas desencadeou um tsunami relativamente fraco, "diz Florian Petersen do GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. Ele é o principal autor do estudo, que agora foi publicado na revista Cartas de pesquisa geofísica .

Já em dezembro de 2014, apenas oito meses após o principal terremoto, a equipe de Kiel implantou 15 dispositivos de medição sísmica especialmente desenvolvidos para o mar profundo da costa do Chile. "Os desafios logísticos e também administrativos para a implantação desses sismômetros de fundo oceânico são desafiadores e o tempo de preparação de oito meses é muito curto. No entanto, uma vez que as investigações são cruciais para compreender melhor o potencial de risco da margem da placa ao norte do Chile, até a Marinha do Chile finalmente nos apoiou, disponibilizando seu barco-patrulha COMANDANTE TORO, "relata o líder do projeto e co-autor, Dr. Dietrich Lange, do GEOMAR.

No final de 2015, esses sismômetros de fundo oceânico (OBS) foram recuperados pelo navio de pesquisa alemão SONNE. A equipe a bordo fez a manutenção dos dispositivos, leia os dados e coloque o OBS no fundo do mar novamente. Foi só em novembro de 2016 que o navio de pesquisa americano MARCUS G. LANGSETH finalmente os recuperou. "Junto com os dados terrestres, obtivemos um conjunto de dados sísmicos da região do terremoto ao longo de 24 meses, em que podemos encontrar os sinais de vários tremores secundários. Isso é único até agora, "explica Florian Petersen, para quem o estudo faz parte de sua tese de doutorado.

A avaliação das medições de longo prazo, no qual colegas da Universidad de Chile e Oregon State University (EUA) também estiveram envolvidos, mostrou que um número inesperadamente grande de tremores secundários foi localizado entre a zona real de ruptura do terremoto e a trincheira no fundo do mar. "Mas o que nos surpreendeu ainda mais foi que muitos tremores secundários foram bastante superficiais. Eles ocorreram na placa continental sul-americana e não ao longo do limite da placa de Nazca, "Petersen diz.

Ao longo de muitos ciclos de terremotos, esses tremores secundários podem perturbar fortemente e romper a borda marítima da placa continental. As lacunas resultantes são preenchidas com fluidos dos poros. Como resultado, os autores concluem, a energia dos terremotos só pode se propagar para baixo, mas não para a trincheira de águas profundas na costa do Chile. "Portanto, não havia grandes, mudanças repentinas do fundo do mar durante o terremoto de 2014 e o tsunami foi, felizmente, relativamente pequeno ", diz Florian Petersen.

Resta saber se o terremoto de Iquique de 2014 já era o grande terremoto esperado na região ou se apenas liberou parte do estresse que se acumulou desde 1877. “A região continua muito empolgante para nós. Os resultados atuais só foram possíveis devido à estreita cooperação de várias nações e ao uso de navios de pesquisa da Alemanha, Chile e EUA. Isso mostra o imenso esforço necessário para estudar os riscos naturais marinhos. Contudo, isso é fundamental para uma avaliação detalhada do risco para as cidades costeiras no norte do Chile, então todos se dedicaram à tarefa, "diz o co-autor Prof. Dr. Heidrun Kopp de GEOMAR.