Pela primeira vez, os cientistas testemunharam diretamente uma zona de subducção divisória – onde uma placa mergulha sob outra. As descobertas foram publicadas em progresso científicofornece uma visão sem precedentes de como a superfície da Terra muda ao longo do tempo e fornece novos insights sobre a probabilidade de futuros terremotos no noroeste do Pacífico.
As zonas de subducção estão entre as características mais poderosas e dinâmicas da Terra. Eles movem continentes ao redor do globo, provocam terremotos massivos e erupções vulcânicas e reciclam a crosta terrestre profundamente no manto.
No entanto, essas áreas não são permanentes. Se nunca acabarem, os continentes continuarão a colidir e a fundir-se, apagando os oceanos e grande parte da história geológica da Terra. Durante décadas, os cientistas se perguntaram como esses sistemas gigantescos finalmente chegarão ao seu fim.
“Iniciar uma zona de subducção é como tentar empurrar um trem colina acima – é preciso muito esforço”, disse Brandon Schake, geólogo da Louisiana State University e principal autor do estudo. “Mas uma vez que ele começa a se mover, é como se o trem estivesse descendo e fosse impossível parar. Seria necessário algo dramático para acabar com isso – basicamente, um acidente de trem.”
Ocupar a zona de subducção no projeto de lei
Na região de Cascadia, na costa da Ilha de Vancouver, os cientistas viram agora um “desastre de trem” acontecendo. Aqui, as placas Juan de Fuca e Explorer estão deslizando lentamente sob a placa norte-americana, e novos dados mostram que o sistema está realmente se desintegrando.
Os pesquisadores usaram imagens de reflexão sísmica – essencialmente ondas de ultrassom do interior da Terra – combinadas com registros detalhados de terremotos para observar esse processo. Os dados foram coletados durante o Experimento de Imagem Sísmica Cascadia 2021 (CASIE21), financiado pela National Science Foundation. Durante a expedição, ondas sonoras foram enviadas ao fundo do mar por um navio de pesquisa, e os ecos de retorno foram capturados por 15 quilômetros de sensores subaquáticos. As imagens resultantes mostram fissuras profundas onde as placas oceânicas se estão a quebrar.
“Esta é a primeira vez que temos uma visão clara de uma zona de subducção em extinção”, disse Shook. “Em vez de desligar tudo de uma vez, a placa está se rasgando pedaço por pedaço, formando microplacas menores e novos limites. Então, em vez de um grande acidente de trem, é como assistir um trem descarrilar lentamente, um vagão de cada vez.”
Um prato que se decompõe pedaço por pedaço
A equipe encontrou enormes rachaduras na placa oceânica, incluindo um grande deslocamento onde uma seção caiu cerca de cinco quilômetros. “Há uma falha muito grande que está quebrando ativamente a placa”, explicou Schuck. “Ainda não está 100% roubado, mas está perto.”
Os dados sísmicos apoiam o que as imagens mostram. Ao longo dos 75 quilómetros de fissura, algumas áreas permanecem sismicamente ativas enquanto outras ficam silenciosas. “Quando um pedaço se quebra completamente, ele não produz mais terremotos porque as rochas não ficam mais grudadas”, explicou Schuck. A ausência de terremotos em algumas áreas sugere que partes da placa se romperam e as lacunas aumentaram gradualmente ao longo do tempo.
A pesquisa mostra que as zonas de subducção não falham em uma ruptura catastrófica, mas morrem em etapas através de um processo denominado terminação “episódica” ou “segmentada”. Em vez de toda a placa quebrar de uma vez, ela se rasga em pedaços menores. Os limites de transformação – falhas onde as placas deslizam umas sobre as outras – agem como tesouras naturais, cortando as placas, separando fragmentos e formando novas microplacas enquanto a subducção continua nas proximidades.
Quando um prato maior perde pedaços, também perde potência. Como cortar um vagão em um trem desgovernado, cada pausa reduz a força para baixo até que todo o mergulho pare. Embora cada estágio leve milhões de anos, esses estágios progressivos marcam coletivamente a morte da zona de subducção.
Pistas sobre o mistério da antiga estrutura da Terra
Esta lenta dissolução ajuda a explicar características intrigantes do passado da Terra, como fragmentos descartados de antigas placas tectónicas e atividade vulcânica que eclodiu em locais inesperados. Um exemplo impressionante é perto da Baixa Califórnia, onde os cientistas sabem há muito tempo que existem microplacas fossilizadas – restos da outrora enorme Placa Farallon. Durante anos, os pesquisadores suspeitaram que os destroços eram evidências da morte na zona de subducção, mas o mecanismo exato não era claro. A região de Cascadia pode agora observar diretamente como este processo ocorre: desintegrando-se gradualmente, em vez de entrar em colapso repentino.
A ruptura das placas não só interromperia o seu movimento, mas também remodelaria a Terra. À medida que cada fragmento se separa, ele pode abrir “janelas de laje” e o material quente do manto sobe à superfície, produzindo explosões de atividade vulcânica. Com o tempo, novas microplacas se formam, as antigas se deslocam e os limites mudam novamente. “É um colapso gradual, um episódio de cada vez”, disse Shook. “Isto é muito consistente com o que vemos no registo geológico, onde as rochas vulcânicas estão a ficar mais jovens ou mais velhas, reflectindo esta ruptura progressiva.”
Riscos de terremoto e pesquisas futuras
Olhando para o futuro, os cientistas estão estudando se um grande terremoto poderia causar a ruptura de uma dessas fissuras recém-formadas, ou se as fissuras poderiam mudar a forma como a energia sísmica se move através da área. Embora esta descoberta melhore os modelos do comportamento de sistemas de falhas complexos, ela não altera significativamente os riscos de curto prazo no noroeste do Pacífico.
Cascadia ainda tem a capacidade de causar terremotos e tsunamis muito grandes. Compreender como estas fracturas recentemente descobertas afectam as fracturas futuras ajudará a refinar as avaliações de perigo e a aprofundar a nossa compreensão de como o motor geológico mais poderoso da Terra acaba por parar.
