Terremotos em câmera lenta: o estudo de eventos ‘slow-slip’ pode lançar luz sobre tremores destrutivos

As estações de GPS revelam atividades sob Cascadia, onde o chão oceânico desliza sob a América do Norte. A interface da placa está bloqueada em profundidades rasas (a área sombreada), mas vemos eventos recorrentes de escorregamento lento (em azul) que descompactam a interface da placa, gerando tremores (os pontos pretos). Crédito: Jean-Philippe Avouac / Caltech

Um novo estudo da Caltech constata que os terremotos chamados “deslizamento lento” ou “silencioso” se comportam mais como terremotos regulares do que se pensava anteriormente. A descoberta abre as portas para os geocientistas usarem esses eventos frequentes e não destrutivos como um análogo fácil de estudar, que os ajudará a descobrir o que faz os terremotos acontecerem.

Os eventos de derrapagem lenta foram observados pela primeira vez há cerca de duas décadas pelos geocientistas que rastreiam mudanças imperceptíveis na Terra usando a tecnologia GPS. Eles ocorrem quando as falhas são incrivelmente lentas umas contra as outras, como um terremoto em câmera lenta. Por exemplo, um evento de escorregamento lento que ocorre ao longo de semanas pode liberar a mesma quantidade de energia que um terremoto de magnitude 7,0 com um minuto de duração. Como ocorrem no fundo da Terra e liberam energia muito lentamente, há muito pouca deformação na superfície, embora os eventos lentos possam afetar uma área de milhares de quilômetros quadrados. Como tal, eles só foram notados quando a tecnologia GPS foi refinada a ponto de poder rastrear essas mudanças muito minuciosas. Eventos de escorregamento lento também não ocorrem em todas as falhas; até agora, eles foram vistos em apenas alguns locais, incluindo o noroeste do Pacífico, o Japão, o México e a Nova Zelândia.

Como eles apenas começaram a ser detectados e catalogados, muita coisa permanece desconhecida sobre eles, diz Jean-Philippe Avouac, Earle C. Anthony, professor de Geologia e Engenharia Mecânica e Civil da Caltech. “Há muita incerteza. Você não pode estudá-los usando técnicas sismológicas tradicionais, porque o sinal que elas criam é muito fraco e se perde no barulho das atividades humanas, bem como dos processos geológicos naturais, como ondas do mar, rios e ventos. ” Antes do grupo de Avouac iniciar este estudo, não havia eventos documentados de escorregamento lento suficientes para determinar suas propriedades de escala de forma confiável, diz ele.

O grupo de Avouac projetou e aplicou uma técnica inovadora de processamento de sinal para detectar e visualizar os eventos de derrapagem lenta na Zona de Subdução de Cascadia, no estado de Washington, onde a placa tectônica norte-americana desliza para sudoeste sobre a placa do Oceano Pacífico, usando uma rede de 352 estações GPS. Os pesquisadores analisaram dados dos anos de 2007 a 2018 e foram capazes de criar um catálogo de mais de 40 eventos de escorregamento lento de tamanhos variados. Suas descobertas aparecem na Nature em 23 de outubro.


Compilando dados desses eventos, os pesquisadores conseguiram caracterizar os recursos dos eventos de escorregamento lento com mais precisão do que era possível anteriormente. Uma descoberta importante do estudo é que os eventos de escorregamento lento obedecem às mesmas leis de escala que os terremotos regulares.

Nesse contexto, a lei de escala descreve o “momento” de um evento de escorregamento em uma falta – que quantifica a energia elástica liberada pelo escorregamento em uma falta – em função da duração do escorregamento. Em termos práticos, isso significa que um grande deslizamento em uma área ampla gera um terremoto de longa duração. Há muito se sabe que o momento de um terremoto é proporcional ao cubo da quantidade de tempo que o terremoto dura. Em 2007, uma equipe da Universidade de Tóquio e Stanford sugeriu que os eventos de escorregamento lento parecem diferentes, com o momento aparentemente diretamente proporcional ao tempo.

Armado com seu novo catálogo detalhado, a equipe de Avouac argumenta que as magnitudes dos eventos de escorregamento lento também são proporcionais ao cubo de sua duração, assim como os terremotos regulares.

Como esses eventos se comportam de maneira semelhante aos terremotos regulares, estudá-los pode lançar luz sobre seus primos mais destrutivos, diz Avouac, principalmente porque os eventos de escorregamento lento ocorrem com mais frequência. Embora um terremoto de magnitude 7,0 tradicional só ocorra ao longo de uma falha a cada duas centenas de anos, um evento de escorregamento lento dessa magnitude pode ocorrer novamente ao longo da mesma falha a cada ano ou dois.

“Se estudarmos uma falha por uma dúzia de anos, poderemos ver 10 desses eventos”, diz Avouac. “Isso nos permite testar modelos do ciclo sísmico, aprendendo como diferentes segmentos de uma falha interagem entre si. Isso nos dá uma imagem mais clara de como a energia se acumula e é liberada com o tempo ao longo de uma falha grave”. Essas informações podem oferecer mais insights sobre a mecânica dos terremotos e a física que rege seu tempo e magnitude, diz ele.

O documento é intitulado “Leis de escala semelhantes para terremotos e eventos de escorregamento lento em Cascadia” e pode ser visto aqui: https://www.nature.com/articles/s41586-019-1673-6


Publicado em 29/10/2019

Artigo original: https://phys.org/news/2019-10-earthquakes-motion-slow-slip-events-destructive.html


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