O "Satélite de Altura da Superfície da Superfície da Água e do Terreno Oceânico" (SWOT) da NASA, que é usado para observar as alturas da superfície do mar, obteve inesperadamente uma observação de alta resolução sem precedentes de um enorme tsunami quando um forte terremoto ocorreu na Península de Kamchatka no final de julho deste ano, fornecendo à comunidade científica a primeira imagem panorâmica detalhada de um tsunami vista do espaço.
Os investigadores salientaram no último artigo publicado na revista "The Seismic Record" que esta observação revelou os detalhes complexos da propagação e interacção das ondas do tsunami na Bacia do Pacífico, desafiando o entendimento tradicional de longa data dos grandes tsunamis de que "quase não ocorre dispersão e a forma permanece basicamente intacta".
Em 29 de julho, um forte terremoto com magnitude de momento de 8,8 ocorreu na zona de subducção Sakhalin-Kamchatka. Foi o sexto maior terremoto registrado no mundo desde 1900 e desencadeou um tsunami transoceânico no Pacífico. Angel Ruiz-Angulo, da Universidade da Islândia, e sua equipe combinaram os dados de altura da superfície do mar obtidos pela SWOT com os registros da Bóia de Observação de Tsunami no Oceano Profundo (DART) implantada na trajetória do tsunami para reconstruir o processo de flutuação deste evento. As observações da SWOT mostram que os tsunamis apresentam uma estrutura de ondas fina e complexa na bacia do Pacífico, com múltiplos trens de ondas entrelaçados e sobrepostos no espaço, excedendo em muito a informação limitada que podia ser vista no passado, quando apenas algumas bóias e altímetros tradicionais "passavam ao longo de uma linha tênue".
O satélite SWOT foi desenvolvido em conjunto pela NASA e pelo Centro Nacional Francês de Investigação Espacial e lançado em dezembro de 2022. O seu objetivo inicial é obter medições globais de alta precisão das massas de água na superfície da Terra (incluindo oceanos, lagos e rios). Através de uma faixa de observação com cerca de 120 quilómetros de largura e dados de alta resolução espacial, o SWOT pode capturar as pequenas flutuações na altura da superfície do mar numa vasta gama de áreas marítimas num curto espaço de tempo. Anteriormente, foi usado principalmente para estudar processos dinâmicos finos, como redemoinhos oceânicos. Ruiz-Angulo disse que a equipe originalmente usou dados SWOT apenas para estudar estruturas oceânicas de pequena escala e não esperava "acontecer" para capturar um evento de tsunami em grande escala, abrindo assim uma nova janela de observação para a pesquisa de tsunamis.
Na teoria tradicional do tsunami, uma vez que o comprimento de onda de um grande tsunami é muito maior do que a profundidade do oceano, tais ondas são geralmente consideradas ondas gravitacionais "não dispersivas", ou seja, a forma geral da onda é basicamente mantida durante o processo de propagação e não será significativamente decomposta em ondas principais e trens de ondas subsequentes. No entanto, os dados obtidos pelo SWOT desta vez mostram características de dispersão significativas: após a crista da onda principal, há uma série de trens de ondas posteriores, cuja propagação e distribuição de energia são mais consistentes com os resultados da simulação numérica que consideram o efeito de dispersão. Com base nisto, a equipa de investigação acredita que a suposição existente de que grandes tsunamis são simplesmente considerados como ondas não dispersivas está incompleta, e é necessário incorporar ainda mais mecanismos dinâmicos relacionados com a dispersão em modelos de previsão e simulação.
Ao comparar observações e simulações, os investigadores também descobriram que o modelo inicial da fonte do tsunami construído utilizando dados de ondas sísmicas e de deformação da superfície não era completamente consistente com os registos medidos de algumas estações de marés DART: o tempo de chegada do tsunami previsto pelo modelo foi mais cedo e mais tarde nos dois pontos de observação, respectivamente. A equipe conduziu então uma análise de inversão usando os dados do DART como uma restrição para reavaliar a extensão espacial da área de ruptura do terremoto. Os resultados mostraram que a zona de ruptura do terremoto de Kamchatka se estendeu mais para o sul, com um comprimento total de ruptura de aproximadamente 400 quilômetros, enquanto o modelo anterior estimava cerca de 300 quilômetros.
O coautor da pesquisa, Diego Melgar, destacou que desde o terremoto de magnitude 9,0 no Mar de Tohoku, no Japão, em 2011, a comunidade científica tem reconhecido cada vez mais o importante valor dos dados do tsunami na restrição da distribuição de deslizamentos rasos. No entanto, devido às enormes diferenças técnicas entre a modelação hidrodinâmica da propagação do tsunami e a simulação da propagação das ondas sísmicas na terra sólida, ainda não é uma prática comum na indústria integrar sistematicamente os dois tipos de dados no mesmo quadro de inversão. Esta análise conjunta do SWOT e do DART mostra mais uma vez que a integração total de dados de observação de múltiplas fontes pode ajudar a caracterizar com mais precisão o processo de ruptura de grandes sismos e as características do tsunami por eles desencadeado.
Um grande terremoto com magnitude momentânea de 9,0 ocorreu na zona de subducção Sakhalin-Kamchatka em 1952, que desencadeou um enorme tsunami no Pacífico e promoveu diretamente a subsequente construção de um sistema internacional de alerta precoce para toda a região do Pacífico. Este sistema também desempenhou um papel novamente no evento de 2025. Ruiz-Angulo disse que se os dados de observação de satélite de alta resolução, como o SWOT, puderem ser usados regularmente em operações de previsão no futuro, espera-se que melhorem significativamente a precisão e a fiabilidade dos avisos de tsunami em tempo real ou quase em tempo real. O autor do artigo acredita que este enorme tsunami "capturado acidentalmente" fornece uma forte base empírica para demonstrar o valor da aplicação dos altímetros de satélite no monitoramento de tsunamis e no alerta de desastres.
Compilado de /ScitechDaily