Pesquisadores da Universidade de Stanford criaram o primeiro mapa global mostrando um tipo incomum de terremoto que ocorre nas profundezas do manto terrestre, e não na crosta terrestre. O manto da Terra fica entre a fina crosta e o núcleo derretido do planeta. Ao mapear estes eventos raros, os cientistas esperam aprender mais sobre como ocorrem os terremotos no manto e o que eles podem revelar sobre como todos os terremotos começam.
As descobertas foram publicadas em 5 de fevereiro ciênciamostrando que os terremotos do manto continental ocorrem globalmente, mas tendem a se concentrar em áreas específicas. Grupos importantes ocorrem no sul da Ásia, abaixo do Himalaia e perto do Estreito de Bering, entre a Ásia e a América do Norte, ao sul do Círculo Polar Ártico. O estudo desses terremotos profundos pode fornecer novas pistas sobre o comportamento dos limites da crosta terrestre e do manto superior, que gera magma vulcânico e ajuda a impulsionar o movimento das placas.
“Antes deste estudo, não tínhamos uma visão global clara de exatamente quantos terremotos no manto continental ocorrem e onde eles ocorrem”, disse o principal autor do estudo, Shiqi Wang, ex-aluno de doutorado no laboratório de Simon Klemperer, professor de geofísica na Durr School for Sustainability de Stanford. “Com este novo conjunto de dados, podemos começar a explorar as várias maneiras pelas quais estes raros terremotos no manto são desencadeados.”
Embora esses terremotos ocorram muito abaixo da superfície para causar tremores ou danos graves, eles fornecem informações valiosas sobre como os terremotos se formam. Compreender as suas origens pode melhorar a compreensão dos terramotos superficiais mais comuns que representam perigos reais.
“Embora saibamos que os terremotos normalmente ocorrem onde as tensões das falhas são liberadas, por que um terremoto específico ocorre onde ocorre e os mecanismos primários por trás dele não são bem compreendidos”, acrescentou o autor sênior do estudo, Klemperer. “Os terremotos do manto fornecem uma nova maneira de explorar as origens dos terremotos e a estrutura interna da Terra, além dos terremotos comuns da crosta.”
O que está acima e abaixo do Moho?
A crosta é relativamente fria e quebradiça. Em comparação, o manto da Terra é uma espessa camada de rocha quente e densa que se comporta mais como um sólido de movimento lento, estendendo-se por cerca de 2.900 quilômetros de profundidade e constituindo a maior parte do interior da Terra. A linha divisória entre a crosta terrestre e o manto é chamada de descontinuidade de Mohorovich, ou “Moho”.
Durante anos, os cientistas questionaram se o manto da Terra, que é mais quente e mais dúctil que a crosta terrestre, poderia desencadear fortes terremotos. A maioria dos terremotos continentais ocorre cerca de 6 a 18 milhas abaixo da superfície, bem acima do Moho e dentro da crosta terrestre. As zonas de subducção são uma exceção. Nessas áreas, placas oceânicas mais pesadas deslizam sob placas continentais mais leves, às vezes produzindo terremotos com centenas de quilômetros de profundidade. No entanto, os instrumentos sísmicos detectam ocasionalmente fontes sísmicas abaixo do continente e longe da zona de subducção, em alguns casos até 50 milhas abaixo do Moho.
Ao longo da última década, evidências crescentes levaram muitos investigadores a acreditar que os terramotos raros têm origem no manto terrestre, embora possam ocorrer cerca de 100 vezes menos frequentemente do que os sismos na crosta terrestre. Mesmo assim, confirmá-los continua difícil devido aos dados limitados.
Avanço na detecção de ondas sísmicas
Para distinguir com segurança os terremotos do manto dos terremotos da crosta terrestre, Wang e Klemperer desenvolveram uma técnica para comparar os dois tipos de ondas sísmicas. Após um terremoto, essas ondas viajam pela Terra, espalhando vibrações por todo o planeta como o som de um sino.
Um tipo, denominado onda Sn ou “cobertura”, viaja ao longo do topo do manto em uma região chamada cobertura. Outro tipo de onda, denominada ondas Lg, consiste em vibrações de alta frequência que viajam eficientemente através da crosta terrestre. Ao medir a proporção entre esses dois tipos de ondas, os pesquisadores podem determinar se os terremotos se originam na crosta ou no manto terrestre.
“Nosso método é uma virada de jogo completa porque agora você pode realmente identificar terremotos no manto puramente com base em formas de ondas sísmicas”, disse Wang.
Centenas de raros terremotos profundos descobertos
A equipe analisou dados de estações de monitoramento sísmico ao redor do mundo, levando em consideração informações como a espessura da crosta terrestre. Eles identificaram 459 terremotos no manto continental que ocorreram desde 1990, de um lote inicial de mais de 46 mil terremotos.
Os investigadores alertam que este número pode subestimar o número verdadeiro. A expansão da rede sísmica, especialmente em áreas remotas como o planalto tibetano a norte dos Himalaias, pode revelar mais sismos no manto. Klemperer passou grande parte de sua carreira estudando terremotos nesta região remota. Seus primeiros estudos sobre terremotos profundos incomuns na área inspiraram Wang a continuar pesquisando o assunto.
Com um catálogo crescente de terremotos do manto confirmados e métodos de detecção confiáveis, a equipe planeja investigar o que desencadeia esses eventos raros. Alguns podem ser tremores secundários causados por ondas sísmicas que se propagam a partir de terremotos na crosta terrestre. Outros podem estar relacionados à convecção impulsionada termicamente dentro do manto terrestre, que recicla placas crustais em subducção.
No futuro, os investigadores prevêem que a investigação contínua fornecerá novas pistas sobre o funcionamento interno da Terra.
“Os terremotos do manto continental podem fazer parte de um ciclo sísmico intrinsecamente interligado, tanto da crosta como do manto superior”, disse Wang. “Queremos compreender como estas camadas do nosso mundo funcionam como um sistema global.”
Esta pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation.
