Pela primeira vez, os cientistas capturaram claramente uma zona de subducção em processo de dissolução. Estas regiões formam-se onde uma placa tectónica afunda por baixo de outra e são responsáveis por alguns dos eventos geológicos mais poderosos da Terra. Novas descobertas publicadas em progresso científicofornece uma rara visão da evolução desses sistemas massivos e levanta novas questões sobre o risco de terremotos no noroeste do Pacífico.
As zonas de subducção moldam a Terra de maneiras dramáticas. Eles movem continentes, causam terremotos massivos e erupções vulcânicas e puxam a crosta antiga para o fundo do manto da Terra. No entanto, apesar do seu imenso poder, não podem durar para sempre.
Por que as zonas de subducção falham
Se as zonas de subducção continuarem indefinidamente, os continentes irão acumular-se, os oceanos desaparecerão e grande parte da história geológica da Terra será apagada. Os cientistas há muito se perguntam o que causa o desligamento desses sistemas.
“Iniciar uma zona de subducção é como tentar empurrar um trem colina acima – é preciso muito esforço”, disse Brandon Schake, professor assistente 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.” Schake está na Estação de Pesquisa Lamont-Doherty (pós-doutorado na Columbia).
Cascadia revela ruptura de placa
A resposta parece estar na costa da Ilha de Vancouver, na região de Cascadia. Aqui, as placas Juan de Fuca e Explorer deslizam lentamente sob a placa norte-americana. Usando técnicas avançadas de imagem e dados sísmicos, os cientistas viram agora esta zona de subducção começando a se desintegrar.
A equipe baseou-se em imagens de reflexão sísmica, que funcionam de forma semelhante ao ultrassom do interior da Terra, combinadas com registros detalhados de terremotos. Juntas, essas ferramentas revelam uma placa que não está apenas afundando, mas também se despedaçando ativamente.
Por dentro do experimento de imagem sísmica de 2021
Dados do Experimento de Imagem Sísmica Cascadia 2021 (CASIE21), realizado a bordo do navio de pesquisa Marcus G. Langseth. A equipe de pesquisa, liderada pela cientista de Lamont, Suzanne Carbotte, e pela coautora Anne Bécel, enviou ondas sonoras para o fundo do mar e capturou seus ecos usando um conjunto de sensores subaquáticos de 15 quilômetros de comprimento.
Este método pode produzir imagens altamente detalhadas de falhas e fraturas nas profundezas do fundo do oceano. As imagens mostram claramente onde as placas estão se rompendo.
“Esta é a primeira vez que vemos claramente uma zona de subducção em extinção”, disse Shook. “Em vez de desligar tudo de uma vez, a placa se despedaça pedaço por pedaço, formando microplacas menores e novos limites. Portanto, não é um grande acidente de trem, mas como assistir a um trem descarrilar lentamente, um vagão de cada vez.”
Cabot observou que os cientistas sabem há muito tempo que a subducção diminui ou para quando as partes mais leves da placa atingem o limite. “Mas nunca antes tivemos uma compreensão tão clara do processo real”, disse ela. “Estas novas descobertas ajudam-nos a compreender melhor o ciclo de vida das placas tectónicas que moldam a Terra”.
A enorme lacuna e a lacuna silenciosa
Os investigadores descobriram várias fissuras grandes que atravessam a placa Juan de Fuca, incluindo uma grande falha que baixou a placa cerca de cinco quilómetros. “Há uma falha muito grande que está danificando ativamente a placa (de subducção)”, explicou Schuck. “Ainda não está 100% roubado, mas está perto.”
Os dados sísmicos apoiam esta visão. Ao longo de uma fissura de 75 quilômetros de extensão, algumas áreas ainda sofrem terremotos, enquanto outras estão excepcionalmente calmas. “Uma vez que um pedaço se quebra completamente, ele não gera mais terremotos porque as rochas não ficam mais grudadas”, disse ele. Essas lacunas silenciosas indicam que partes da placa se separaram e as rachaduras estão aumentando gradualmente.
Lentamente, decomposição pedaço por pedaço
A pesquisa mostra que as zonas de subducção não desaparecem de uma só vez. Em vez disso, eles foram desligados por meio de um processo denominado encerramento “acidental” ou “segmentado”. A placa irá rasgar em etapas, com diferentes partes quebrando ao longo do tempo.
Quando os pedaços menores se separam, a placa maior perde a força para baixo. Ao longo de milhões de anos, esta perda gradual de impulso paralisa todo o sistema de subducção.
Pistas sobre o passado geológico da Terra
Esta divisão gradual ajuda a explicar características intrigantes vistas em outras partes da Terra. Em algumas áreas, os cientistas encontraram fragmentos de antigas placas tectônicas e explosões de atividade vulcânica que antes não faziam sentido.
Um exemplo está localizado perto da Baixa Califórnia, onde ainda existem vestígios da antiga Placa Farallon na forma de microplacas fossilizadas. Durante anos, os investigadores suspeitaram que os detritos estavam relacionados com zonas de subducção em extinção, mas o processo exacto não era claro. As novas observações em Cascadia sugerem que estas placas antigas provavelmente se separaram da mesma forma gradual.
O que isso significa para o terremoto Cascadia
Os cientistas estão agora a estudar como estas lágrimas recentemente descobertas podem afectar futuros terramotos. Uma questão fundamental é se grandes rupturas atravessam estas fracturas ou se as fracturas alteram a forma como a energia sísmica viaja.
Por enquanto, as descobertas não alteram significativamente o risco geral na região de Cascadia. A área ainda é capaz de produzir grandes terremotos e tsunamis. No entanto, a incorporação destes novos detalhes nos modelos irá melhorar a forma como os investigadores compreendem e modelam os riscos sísmicos no noroeste do Pacífico.
O projeto CASIE21 é apoiado pela National Science Foundation e recebeu os prêmios OCE 1827452 e OCE 2217465.
