Os terremotos são notoriamente difíceis de prever, assim como os tremores secundários geralmente menos graves que geralmente seguem um grande evento sísmico.
Greg McLaskey, professor associado de engenharia civil e ambiental na Cornell Engineering, e membros de seu grupo de pesquisa modelam terremotos no Bovay Laboratory Complex e desenvolveram um método para imitar o tipo de atividade sísmica atrasada que se segue a um terremoto.
Usando uma amostra híbrida que combina blocos de plástico e rocha em pó, a equipe de McLaskey estudou o desencadeamento retardado de terremotos em um esforço para entender melhor os mecanismos de tremores secundários e, em última análise, as forças que prenunciam um grande terremoto.
McLaskey é autor sênior de “Creep Fronts and Complexity in Laboratory Earthquake Sequences Illuminate Delayed Earthquake Triggering”, publicado em 11 de novembro na Nature Communications.
Os tremores secundários podem ocorrer de algumas horas a vários anos após um grande evento sísmico e surgem de mecanismos de desencadeamento complexos e mal compreendidos. E como esses eventos se originam a quilômetros abaixo da superfície, a medição direta da rocha em movimento raramente é possível.
“Mesmo no laboratório, é difícil estudar porque eles acontecem muito rapidamente”, disse McLaskey. “O terremoto é basicamente como uma ruptura, uma rachadura que se propaga pela Terra a 3 quilômetros (1,8 milhas) por segundo.”
McLaskey e seu laboratório modelaram a atividade sísmica em uma escala relativamente grande – pressionando um par de lajes de granito de 3 metros de comprimento com mais de 2 milhões de libras de força, por exemplo. Mas para este trabalho, o modelo foi reduzido consideravelmente.
A equipe usou blocos de plástico de aproximadamente 2 ½ pés de comprimento, com pó de quartzo entre os blocos para simular o tipo de fricção que ocorre entre gigantescas placas tectônicas 15 quilômetros abaixo da superfície da Terra.
“O pó de quartzo é basicamente como areia moída”, disse McLaskey. “Se você tivesse o granito moendo contra si mesmo, criaria algo semelhante a isso, então achamos que é bastante representativo.”
Os pesquisadores Cebry e Ke experimentaram uma série de materiais para encontrar a combinação certa de plástico e pó de rocha que produziria uma atividade semelhante a tremores secundários, embora em uma escala muito menor. Cebry chamou sua fórmula de “apenas a quantidade certa de interessante” para ser útil.
“O legal é que conseguimos fazer uma parte da amostra deslizar rapidamente, irradiar ondas sísmicas, causar um pequeno terremoto e, então, haveria um atraso”, disse McLaskey. “E então a outra extremidade da amostra se romperia. Foi como um tremor secundário.”
“Frentes rastejantes” – aludidas no título do artigo – são a chave, disse McLaskey. São seções de falhas que deslizam superlentamente e em taxas diferentes ao longo da falha, mas resultam em mudanças significativas na subsuperfície.
“Na Califórnia, por exemplo, há muitas falhas onde você vê que talvez a calçada, depois de 10 anos, tenha se deslocado um pouco, mas não houve terremoto”, disse ele. “Estava apenas rastejando.”
Em vez da rocha subterrânea deslizar a uma velocidade constante, uma parte da falha desliza mais rápido que a outra, disse McLaskey, e a interseção entre as seções de deslizamento mais rápido e mais lento está se movendo. “O comportamento da rocha de um lado está migrando para afetar o comportamento do outro lado”, disse ele.
A partir de sua modelagem, o grupo determinou que a velocidade e a força das frentes de fluência são sensíveis aos níveis de tensão de falha de terremotos anteriores. Eles podem ser mensuráveis e servir como medidores de tensão local que, algum dia, poderão ajudar a prever eventos sísmicos.
“Prever terremotos ainda está muito longe”, disse McLaskey, “mas com este trabalho acho que temos uma melhor compreensão de um aspecto-chave da física”.
Publicado em 03/12/2022 16h40
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