O efeito cascata de pequenos terremotos perto de grandes falhas

Quando pensamos em terremotos, imaginamos tremendo repentino e violento. Mas profundamente sob a superfície da Terra, algumas falhas se movem no silêncio próximo. Esses deslizamentos lentos e triturados e seu zumbido que o acompanham – chamados tremores – não agitam prédios ou são manchetes. Mas os cientistas acreditam que podem servir como análogos úteis de como os principais terremotos começam e se comportam.

UM Novo estudo Por geofísicos da UC Santa Cruz e apoiados pelo Programa de Ciências da Terra da National Science Foundation, explica como alguns desses eventos de tremor podem produzir insights sobre como o estresse se gera sobre as falhas perigosas acima, onde ocorrem grandes terremotos. O estudo, publicado em 14 de maio na revista Avanços científicosfoi liderado por Gaspard Farge, pesquisador de pós -doutorado na Universidade Laboratório Seismoe a professora de ciências da Terra e Planetário Emily Brodsky, a principal investigadora do laboratório.

Quando as falhas em que as placas tectônicas se encontram rapidamente, passam umas sobre as outras, os terremotos resultam. Os tremores são produzidos quando isso acontece lentamente, geralmente dezenas de quilômetros subterrâneos – geralmente em zonas de subducção, onde uma placa mergulha sob a outra. Os tremores não representam perigo imediato, mas também não devem ser ignorados porque geralmente acontecem nas proximidades de onde os maiores terremotos do mundo acabam ocorrendo, dizem os autores do estudo.

“Descobrimos que as falhas que produzem tremor são mais sensíveis e conectadas ao ambiente do que se pensava anteriormente”, disse Farge, que pesquisa o que os processos moldam a atividade sísmica minuciosa. “Até pequenos terremotos frequentes podem afetar como uma falha principal se comporta.”

Efeito caótico de pequenos terremotos

Farge e Brodsky descobriram que pequenos terremotos, mesmo aquelas dezenas de quilômetros da falha principal, podem perturbar o ritmo natural de um tremor. Quando um pedaço de falha começa a escorregar, geralmente cutuca seus vizinhos para o passeio – liderados a grandes episódios de tremor sincronizados. Mas quando pequenos terremotos enviam ondas sísmicas ondulando pela área, elas podem tirar essa coordenação.

Esses distúrbios externos podem acelerar ou atrasar a atividade do tremor, dependendo do tempo e da localização. E como pequenos terremotos acontecem com muito mais frequência do que os grandes, eles podem constantemente empurrar o sistema fora da sincronia.

Com o tempo, isso pode explicar por que alguns segmentos de uma falha mostram padrões de tremor altamente regulares – lançando episódios coordenados – enquanto outros permanecem caóticos. Os segmentos não são apenas moldados pelas rochas subterrâneas, um mármore aqui, granito ali; Eles também se adaptam à constante perturbação da atividade sísmica próxima.

O noroeste dinâmico

Esse padrão é evidente na zona de subducção de Cascadia, que se estende do norte da Califórnia, através de Oregon e Washington, até a Colúmbia Britânica. A zona produz uma extensa atividade de tremor e terremotos muito grandes em 400 anos. Em todo o Oregon, a subducção é quase silenciosa – e sem perturbação dos terremotos – o prato escorrega como um relógio, todos os anos e meio em uma seção centenas de quilômetros de comprimento.

No norte da Califórnia, no entanto, a atividade de pequenos terremotos perto do Cabo Mendocino perturba a regularidade da falha, e o tremor é produzido em pequenos episódios desorganizados.

Os cientistas sabem que a forma e a composição de uma zona de falha – os tipos de rocha, a temperatura, o teor de água e até a inclinação da placa afundando – ajudam a definir como e onde acontece um tremor. Estes são chamados Fatores estruturaise eles afetam o quão pegajoso é a falha e a facilidade com que ela desliza.

Mas este novo estudo apresenta uma reviravolta: Fatores dinâmicoscomo as ondas de estresse de pequenos terremotos nas proximidades, também podem moldar quando e onde o tremor acontece – e se ocorre de uma maneira suave e previsível ou de uma maneira dispersa e confusa.

“Esses achados vão além dos tremores. Ao mostrar como pequenos terremotos podem afetar o tempo e o comportamento dos movimentos lentos de falhas, essa descoberta abre novas maneiras de entender o acúmulo de grandes terremotos prejudiciais”, disse Brodsky, um dos principais físicos do terremoto. “Se pudermos rastrear como um tremor responde a essas pequenas cutucadas de estresse, pode ser possível ler o cenário do estresse de uma falha – oferecendo pistas sobre onde e quando pode se romper em grande parte”.

Magnitude do terremoto não é tudo

Este estudo muda nossa compreensão de uma suposição comum: que apenas grandes forças moldam o comportamento das principais falhas de terremotos. De fato, pequenos terremotos próximos – geralmente considerados pequenos demais para importar – podem desempenhar um papel enorme na definição de onde e como as placas da Terra passam umas pelas outras. Isso significa que, ouvindo os rumores mais silenciosos da Terra, podemos aprender a antecipar melhor os mais altos.

“Por fim”, disse Brodsky, “este estudo propõe uma maneira de medir os fatores dinâmicos indescritíveis que influenciam como as falhas – o cenário do estresse que informa como o estresse é construído sobre essas falhas perigosas”.

“O fato de podermos medir e entender os efeitos da perturbação dos terremotos em rupturas lentas de falhas nos dá esperança de que pudéssemos usar a mesma lógica para entender onde os terremotos devem ser regulares e onde não”, conclui Farge.