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Uma peculiaridade cotidiana da física pode ser uma importante peça que falta nos esforços dos cientistas para prever os terremotos mais poderosos do mundo.
Em um estudo publicado na revista Ciência, pesquisadores da Universidade do Texas em Austin descobriram que um fenômeno de fricção pode ser a chave para entender quando e como as falhas se movem violentamente. Isso ocorre porque o fenômeno, que explica por que é preciso mais esforço para empurrar uma caixa pesada de uma paralisação do que para mantê-la em movimento, determina a rapidez com que as superfícies de falha se unem ou se curam após um terremoto. Uma falha que demora a cicatrizar tem mais probabilidade de se mover inofensivamente, enquanto uma que cicatriza rapidamente tem mais probabilidade de permanecer até que se quebre em um terremoto grande e prejudicial.
A descoberta pode ser a chave para entender quando e com que violência as falhas se movem. Isso por si só não permitirá que os cientistas prevejam quando o próximo grande terremoto acontecerá – as forças por trás de grandes terremotos são muito complexas – mas dá aos pesquisadores uma nova maneira valiosa de investigar as causas e o potencial de um grande e prejudicial terremoto para acontecer, disseram os autores.
“A mesma física e lógica devem ser aplicadas a todos os diferentes tipos de falhas em todo o mundo”, disse o co-autor principal do estudo, Demian Saffer, diretor do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas na Jackson School of Geosciences. “Com as amostras corretas e observações de campo, agora podemos começar a fazer previsões testáveis sobre quão grandes e com que frequência grandes eventos de deslizamento sísmico podem ocorrer em outras grandes falhas, como Cascadia, no noroeste do Pacífico”.
Para fazer a descoberta, os pesquisadores desenvolveram um teste que combinou rochas de uma falha bem estudada na costa da Nova Zelândia e um modelo de computador, para calcular com sucesso que um tipo inofensivo de terremoto em “câmera lenta” aconteceria a cada poucos anos porque a argila -rochas ricas dentro da falha são muito lentas para cicatrizar.
As amostras de rocha que os pesquisadores testaram foram perfuradas a cerca de 800 metros abaixo do fundo do mar em uma falha na Nova Zelândia. Eles espremeram as rochas da zona de falha em uma prensa hidráulica e descobriram que demoravam muito para cicatrizar e escorregavam com facilidade. Quando eles conectaram os dados da rocha a um modelo de computador da falha, o resultado foi um pequeno tremor em câmera lenta a cada dois anos, uma correspondência quase exata com as observações da falha da Nova Zelândia.
Os pesquisadores acham que as rochas ricas em argila, que são comuns em muitas grandes falhas, podem estar regulando os terremotos, permitindo que as placas deslizem silenciosamente umas sobre as outras, o que limita o acúmulo de estresse. A descoberta pode ser usada para determinar se uma falha é propensa a escorregar em terremotos grandes e prejudiciais, disse o co-líder do estudo Srisharan Shreedharan, pesquisador afiliado do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas e professor assistente da Universidade Estadual de Utah.
“Isso não nos deixa mais perto de realmente prever terremotos, mas nos diz se é provável que uma falha deslize silenciosamente sem terremotos ou tenha grandes terremotos que abalam o solo”, disse ele.
Em Cascadia, há pouca evidência de tremores rasos e em câmera lenta. Essa é uma das razões pelas quais a Pacific Northwest Seismic Network deseja colocar sensores em áreas-chave da falha. O novo estudo dá a eles a estrutura para fazer isso, disse o diretor da rede, Harold Tobin.
“Queremos nos concentrar nos processos na parte rasa da falha porque é isso que determina o tamanho do tsunami”, disse Tobin, que não fez parte do estudo. “A cura de falhas não explica tudo, mas nos dá uma janela para o funcionamento das falhas da zona de subducção que não tínhamos antes.”
A pesquisa foi financiada pelo Instituto de Geofísica da Universidade do Texas, pelo Programa Internacional de Descoberta do Oceano e pela GNS Science da Nova Zelândia. As amostras de rochas da Nova Zelândia foram coletadas durante uma missão científica de perfuração oceânica em 2018 co-liderada por Saffer e Laura Wallace, uma cientista pesquisadora do Instituto de Geofísica e Ciência GNS da Universidade do Texas na Nova Zelândia. Os co-autores incluíram Wallace e Charles Williams, também da GNS Science, que colaboraram na modelagem computacional do estudo.
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