A magnitude 9.0 Tohoku-Oki que atingiu o Japão em 11 de março de 2011, matando mais de 15.000 pessoas e desencadeando um tsunami devastador do qual a nação ainda está trabalhando para se recuperar, levantou muitas questões preocupantes. Por exemplo, o que tornou possível um terremoto tão poderoso, e poderia acontecer novamente no Japão ou em outro lugar?
Um grupo internacional de cientistas que perfurou milhas abaixo do Oceano Pacífico e na falha do terremoto agora tem respostas para essas perguntas, e eles relatam suas descobertas em um trio de artigos publicados hoje em Science.
O epicentro do terremoto de 2011 foi em um local incomum, cerca de 130 quilômetros a leste de Sendai, no Japão, logo ao largo da costa norte daquela nação. Nesta área, uma zona de subducção, a placa do Pacífico está mergulhando sob a placa eurasiática. Terramotos fortes são possíveis aqui, mas os cientistas não tinham pensado que houvesse energia suficiente para produzir uma maior do que a magnitude 7,5. Eles estavam errados, e estavam interessados em descobrir mais sobre o que tornou a falha capaz de produzir um terremoto tão grande.
O epicentro do terremoto de Tohoku-Oki 2011 foi ao largo da costa leste do norte do Japão. Imagem via USGS
Pouco mais de um ano após o terremoto, o navio de perfuração em alto mar Chikyu foi incumbido da missão de perfurar a falha ao largo da costa japonesa e instalar um observatório de temperatura. Ao medir a temperatura de uma falha após um terremoto, os cientistas podem medir quanta energia foi liberada no terremoto e calcular o atrito de uma falha – quão facilmente as rochas se esfregam umas nas outras.
“Uma maneira de olhar para o atrito desses grandes blocos é compará-los com esquis cross-country na neve”, disse Robert Harris, co-autor de um estudo e geofísico da Universidade Estadual do Oregon, em uma declaração. “Em repouso, os esquis aderem à neve e é preciso uma certa força para fazê-los deslizar. Uma vez que você faz, o movimento do esqui gera calor e é preciso muito menos força para continuar o movimento…. O mesmo acontece com um terremoto”
Apanhar essa medição de temperatura foi complicado. A equipe Chikyu teve que perfurar 850 metros no fundo do mar, que por si só estava 6.900 metros abaixo da superfície do oceano. Eles tiveram que lidar com o mau tempo, e a falha em si ainda estava mudando, colocando os instrumentos em risco.
O trabalho difícil compensou, porém, e revelou o calor residual do terremoto, a partir do qual os cientistas puderam calcular o atrito da falha, que era muito baixo. Resumindo: “A falha de Tohoku é mais escorregadia do que alguém esperava”, disse Emily Brodsky, co-autora do estudo e geofísica da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, em outra declaração.
A natureza escorregadia da falha ajuda a explicar algumas características do terremoto de 2011. A falha escorregou uns 50 metros sem precedentes e a ruptura, que começou no subsolo, atingiu a superfície onde causou uma súbita perturbação no oceano e desencadeou o tsunami.
A perfuração e os testes de laboratório também revelaram outra característica da falha que a tornou tão perigosa. O baixo atrito pode ser atribuído ao sedimento argiloso incrivelmente fino dentro da falha. “É a argila mais escorregadia que você pode imaginar”, disse Christie Rowe, uma co-autora de estudo e geóloga da Universidade McGill, em uma declaração. “Se o esfregar entre os dedos, parece um lubrificante.” A propósito, a área entre as placas do Pacífico e da Eurásia que sofre deslizamento também é muito fina, com menos de cinco metros de largura, o que faria dela a zona de falha mais fina conhecida do planeta.
Medir o sinal térmico do terramoto foi uma novidade para a ciência. Foi uma grande realização”, disse Harris, “mas ainda há muita coisa que ainda não sabemos”. Por exemplo, os pesquisadores ainda não sabem o quão generalizáveis esses resultados são para outras zonas de subducção em todo o mundo ou que efeito a finura das zonas de falha tem sobre os perigos do terremoto. No entanto, os resultados das perfurações “sugerem que o megatúnel rasa na Fossa do Japão tem características especiais não vistas em muitas outras zonas de subducção”, Kelin Wang of Natural Resources Canada e Masataka Kinoshita da Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology – a agência que dirige o Chikyu – escrito em um artigo em Perspectives.
As condições semelhantes podem ser raras, mas existem em alguns lugares do Pacífico Norte, como a Península Kamchatka na Rússia e as Ilhas Aleutianas no Alasca, observa Rowe.Deep sea drilling shows that these regions have that same usually slippery clay that lowered the friction in the Japan fault.
Mas o fato de que as circunstâncias incomuns da falha japonesa podem ser raras não deveria colocar os cientistas, ou o público, à vontade, dizem Wang e Kinoshita. Um deslizamento tão grande e raso não é necessário para a formação de um tsunami devastador, e não foi o que causou o tsunami no Chile em 2010 que destruiu 370.000 casas ou o tsunami no Oceano Índico em 2004 que matou quase 230.000 pessoas. “É difícil dizer como esses resultados são generalizáveis até que olhemos para outras falhas”, acrescentou Brodsky. “Mas isso lança as bases para uma melhor compreensão dos terremotos e, em última análise, uma melhor capacidade de identificar os perigos do terremoto”
A magnitude do terremoto de Tohoku-Oki 9.0 que atingiu o Japão em 11 de março de 2011, matando mais de 15.000 pessoas e desencadeando um tsunami devastador do qual a nação ainda está trabalhando para se recuperar, levantou um monte de questões preocupantes. Por exemplo, o que tornou possível um terremoto tão forte, e poderia acontecer novamente no Japão ou em outro lugar? Um grupo internacional de cientistas que perfurou milhas sob o Oceano Pacífico e na falha do terremoto agora tem respostas para essas perguntas, e eles relatam suas descobertas em um trio de artigos publicados hoje na Science. O epicentro do terremoto de 2011 foi em um local incomum, a cerca de 130 quilômetros a leste de Sendai, no Japão, logo ao largo da costa norte daquela nação. Nesta área, uma zona de subducção, a placa do Pacífico está mergulhando sob a placa eurasiática. Terramotos fortes são possíveis aqui, mas os cientistas não tinham pensado que houvesse energia suficiente para produzir uma maior do que a magnitude 7,5. Eles estavam errados, e estavam interessados em descobrir mais sobre o que tornava a falha capaz de produzir um terremoto tão grande. O epicentro do terremoto de Tohoku-Oki em 2011 foi ao largo da costa leste do norte do Japão. Imagem via USGS Pouco mais de um ano após o terremoto, o navio de perfuração em alto mar Chikyu foi incumbido da missão de perfurar a falha ao largo da costa japonesa e instalar um observatório de temperatura. Ao medir a temperatura de uma falha após um terremoto, os cientistas podem medir quanta energia foi liberada no terremoto e calcular a fricção de uma falha – quão facilmente as rochas se esfregam umas nas outras. “Uma maneira de olhar para o atrito desses grandes blocos é compará-los com esquis cross-country na neve”, disse Robert Harris, co-autor de um estudo e geofísico da Universidade Estadual do Oregon, em uma declaração. “Em repouso, os esquis aderem à neve e é preciso uma certa força para fazê-los deslizar. Uma vez que você faz, o movimento do esqui gera calor e é preciso muito menos força para continuar o movimento…. A mesma coisa acontece com um terramoto.” Conseguir essa medição de temperatura foi complicado. A equipe Chikyu teve que perfurar 850 metros no fundo do mar, que por si só estava 6.900 metros abaixo da superfície do oceano. Eles tiveram que lidar com o mau tempo, e a falha em si ainda estava mudando, pondo os instrumentos em risco. O difícil trabalho compensou, porém, e revelou o calor residual do terremoto, a partir do qual os cientistas puderam calcular a fricção da falha, que era muito baixa. Resumindo: “A falha de Tohoku é mais escorregadia do que alguém esperava”, disse Emily Brodsky, co-autora do estudo e geofísica da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, em outra declaração. A natureza escorregadia da falha ajuda a explicar algumas características do terremoto de 2011. A falha escorregou uns 50 metros sem precedentes e a ruptura, que começou no subsolo, atingiu a superfície onde causou uma súbita perturbação no oceano e desencadeou o tsunami. A perfuração e os testes de laboratório também revelaram outra característica da falha que a tornou tão perigosa. O baixo atrito pode ser atribuído ao sedimento argiloso incrivelmente fino dentro da falha. “É a argila mais escorregadia que você pode imaginar”, disse Christie Rowe, uma co-autora de estudo e geóloga da Universidade McGill, em uma declaração. “Se o esfregar entre os dedos, parece um lubrificante.” A propósito, a área entre as placas do Pacífico e da Eurásia que sofre deslizamento também é muito fina, com menos de cinco metros de largura, o que faria dela a zona de falha mais fina conhecida do planeta. Medir o sinal térmico do terremoto foi uma novidade para a ciência. Foi “um grande feito”, disse Harris, “mas ainda há muita coisa que ainda não sabemos”. Por exemplo, os pesquisadores ainda não sabem o quão generalizáveis esses resultados são para outras zonas de subducção em todo o mundo ou que efeito a espessura das zonas de falha tem sobre os perigos do terremoto. No entanto, os resultados das perfurações “sugerem que o megatúnel rasa na Fossa do Japão tem características especiais não vistas em muitas outras zonas de subducção”, Kelin Wang of Natural Resources Canada e Masataka Kinoshita da Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology – a agência que dirige o Chikyu – escrito em um artigo em Perspectives. Condições semelhantes podem ser raras, mas existem em alguns lugares do Pacífico Norte, como a Península Kamchatka na Rússia e as Ilhas Aleutas no Alasca, observa Rowe.Deep sea drilling shows that these regions have that same usually slippery clay that lowered the friction in the Japan fault. But the fact that the unusual circumstances of the Japan fault may be rare shouldn’t put scientists, or the public, at ease, Wang and Kinoshita say. Um deslizamento tão grande e raso não é necessário para a formação de um tsunami devastador, e não foi o que causou o tsunami no Chile em 2010 que destruiu 370 mil casas ou o tsunami no Oceano Índico em 2004 que matou quase 230 mil pessoas. “É difícil dizer como esses resultados são generalizáveis até que olhemos para outras falhas”, acrescentou Brodsky. “Mas isso lança as bases para uma melhor compreensão dos terremotos e, em última análise, uma melhor capacidade de identificar os perigos do terremoto”, acrescentou Brodsky.