Melhorando as medições de deslizamento cossísmico

Uma comparação entre o movimento sísmico (à esquerda) derivado de observações geodésicas diárias (setas azuis) e a abordagem de Golriz et al. (setas vermelhas) e (direita) a diferença líquida entre esses métodos, que é atribuída aos primeiros movimentos pós-sísmicos. Crédito: Golriz et al.

Geólogos descrevem o processo de um terremoto como ocorrendo em três fases distintas. Durante a fase interseísmica, a tensão se acumula ao longo de uma falha à medida que pedaços adjacentes da crosta se prendem uns aos outros e se movem em direções opostas. Essa deformação acaba atingindo um ponto de ruptura, iniciando a fase cossísmica, na qual a crosta cede e “estala” para uma nova posição. Esse estalo é o que experimentamos como um terremoto. Deformação adicional ocorre durante a fase pós-sísmica, que pode durar de minutos a anos, à medida que a crosta relaxa e retorna à fase interseísmica.

Como eles acontecem em rápida sucessão, é difícil distinguir a fronteira entre os movimentos cossísmicos e pós-sísmicos. Os cientistas do terremoto têm dois conjuntos de ferramentas para observar diretamente o movimento de um terremoto. Instrumentos sísmicos, como sismógrafos, registram a velocidade e a aceleração do movimento. Instrumentos geodésicos, como estações de medição GPS, registram o deslocamento (uma mudança na posição).

Os instrumentos geodésicos fazem medições em cadência; se o intervalo for muito longo quando usado para estimar a magnitude do deslizamento cossísmico, o resultado pode incorporar erroneamente a energia liberada na fase pós-sísmica. Golriz et al. desenvolver uma abordagem baseada na física para estimar a duração da fase cossísmica em um esforço para melhorar a precisão dos modelos de deslizamento cossísmico e estimativas de magnitude.

O método geral dos autores é usar observações sísmicas para estimar a janela de tempo da fase cossísmica e observações geodésicas de alta frequência (1-hertz) nessa janela para calcular a mudança de posição da crosta. Essa abordagem faz o melhor uso dos pontos fortes de cada método, enquanto minimiza seus pontos fracos, dizem os autores.

O início do movimento cossísmico é marcado pela chegada da primeira onda de pressão, um sinal claro e comumente observado. Os autores definem o fim de uma fase cossísmica como o momento em que uma determinada estação sísmica experimentou 99% da energia total que registrará para aquele evento. O período cossísmico, em função da distância do epicentro, permite aos autores utilizar e considerar diversos sítios de observação geodésica, mesmo que não sejam colocados com as estações sísmicas.

Para analisar o efeito desta abordagem, o estudo considera 10 terremotos com uma variedade de morfologias e magnitudes. Os autores comparam sua metodologia com observações geodésicas diárias mais tradicionais e descobrem que sua abordagem baseada na física resulta em discrepâncias significativas no movimento crustal total e na liberação de energia. Por exemplo, para o evento Tohoku-oki de magnitude 9,1, sua abordagem estima o movimento de 5 metros durante a fase cossísmica, em comparação com 6,5 metros de movimento usando o método de observação diária. Isso sugere que, historicamente, uma quantidade significativa de atividade pós-sísmica foi erroneamente classificada como coseísmica.


Publicado em 30/11/2021 15h59

Artigo original:

Estudo original: