Estudo encontra evidências de que falhas de expansão na zona de subducção agravam os riscos de grandes terremotos
Jessica DePaolis (segunda a partir da esquerda) e a equipe de pesquisadores estudaram e compararam amostras de núcleos sedimentares na Ilha Montague, no Alasca, e encontraram evidências de que quatro dos últimos oito terremotos incluíram um deslizamento secundário da falha de expansão ligada à subducção zona, o que precipitou um tsunami adicional. Foto cortesia de Peter Haeussler. Crédito:Peter Haeussler. A pesquisa forneceu novos insights sobre as mudanças nas placas tectônicas que criam alguns dos maiores terremotos e tsunamis da Terra.
“Este é o primeiro estudo a empregar geologia costeira para reconstruir a história de ruptura do sistema de falhas espalhadas”, disse Jessica DePaolis, pós-doutoranda no Departamento de Geociências da Virginia Tech. “Essas falhas espalhadas estão mais próximas da costa, então esses tsunamis atingirão a costa mais rápido do que um tsunami gerado apenas por um terremoto na zona de subducção”.
Zonas de subducção em todo o mundo, áreas onde uma placa tectónica se desloca sob outra, criam os maiores terramotos – aqueles com magnitude superior a 8,0 – desencadeando tsunamis e alterando ecossistemas na sua esteira.
DePaolis, juntamente com Tina Dura, professora assistente de riscos naturais, e colegas do Serviço Geológico dos Estados Unidos, encontraram evidências de que as falhas espalhadas, as falhas crustais conectadas às zonas de subducção, podem mudar durante os terremotos da zona de subducção e contribuir para a destruição costeira local e mudanças ecológicas com mais regularidade do que se imaginava anteriormente.
Tal mudança da falha subaquática pode criar um tsunami que pode atingir a costa mais próxima em 30 minutos ou menos, disse DePaolis.
Publicado no Journal of Geophysical Research:Solid Earth , o estudo deverá afetar a conscientização sobre perigos em zonas de subducção em todo o mundo. Existem falhas de expansão em zonas de subducção que fazem fronteira com o Equador, Cascadia, Chile e Japão, sugerindo que também podem contribuir para riscos de tsunami nesses locais.
Quando as placas tectônicas se deslocam em uma zona de subducção, isso ocorre a quilômetros abaixo da superfície do oceano. Como as falhas de expansão estão conectadas a essas zonas, sua localização torna sua pesquisa um desafio.
Felizmente, os efeitos secundários, ou ao nível da superfície, destas mudanças foram registados geologicamente na Ilha Montague, em Prince William Sound, no Alasca, tornando-a a única massa de terra actual situada no topo de uma falha de expansão a exibir tais efeitos no seu solo.
Ampliadas através de um microscópio, as diatomáceas, que são um tipo de microalga siliciosa preservada nos sedimentos, ajudaram os pesquisadores a determinar os níveis de salinidade das amostras principais. Foto cortesia de Jessica DePaolis. Crédito:Jessica DePaolis.
Normalmente, a elevação resultante da terra da placa tectônica que se desloca abaixo dela, chamada elevação, dos terremotos da zona de subducção pode chegar a 1 a 3 metros. Isto é verdade para a maioria dos locais terrestres impactados pelo terremoto de 1964, que atingiu 9,2 na escala Richter. No entanto, na Ilha Montague, falhas de expansão criaram 11 metros de elevação e iniciaram a drenagem de uma lagoa costeira, alterando efectivamente o seu ecossistema de uma lagoa marinha para um pântano de água doce.
“A ilha está meio presa no meio dessas falhas de expansão, então sempre que essas falhas de expansão se rompem, na verdade está registrando a elevação”, disse DePaolis. “Tem uma elevação exagerada que não é comum em terremotos apenas em zonas de subducção.”
DePaolis e sua equipe examinaram os efeitos das rupturas das falhas na Ilha Montague. Ao analisar 42 núcleos de sedimentos, eles encontraram evidências estratigráficas do terremoto de 1964 e de uma mudança secundária causada pela falha de expansão. Eles notaram que houve uma clara mudança sedimentar do lodo da lagoa pré-terremoto para o solo enraizado pós-terremoto.
"Definitivamente, existem ilhas que se elevam com terremotos na zona de subducção, mas elas não têm necessariamente falhas que as atravessam, causando essa elevação exagerada, então é um lugar realmente único", disse Dura, membro afiliado do corpo docente do Global Change Center e do Global Change Center. Instituto Fralin de Ciências da Vida.
Os pesquisadores acreditavam que uma mudança secundária nas falhas de expansão era possível. Mas essa ideia tem sido apenas teórica até agora porque esta é a primeira massa de terra conhecida a registar evidências estratigráficas.
Os membros da equipe também utilizaram diatomáceas, um tipo de microalga siliciosa preservada nos sedimentos e sensível às mudanças na salinidade, para reconstruir as mudanças paleoambientais que ocorreram após o terremoto de 1964. Eles encontraram uma clara mudança de um ambiente lagunar marinho altamente salino, fora do alcance das marés, indicando a elevação da costa.
Comparando as descobertas das amostras do núcleo do terremoto de 1964 com amostras mais profundas na estratigrafia costeira, a equipe de pesquisa descobriu evidências sedimentares e de diatomáceas de três outros casos onde a falha expandida se rompeu. Esta evidência está correlacionada com quatro dos últimos oito terremotos documentados na zona de subducção na região.
“Há uma enorme quantidade de deslocamentos nessas falhas que podem criar tsunamis grandes, locais e realmente rápidos”, disse DePaolis. "Então você tem aquele tsunami local chegando muito rápido e logo atrás disso, você terá o tsunami que foi criado pela própria zona de subducção. De repente, você está tendo esses tsunamis massivos e destrutivos chegando rapidamente, um após o outro."
