Ao analisar fortes dados de terremotos perto de falhas geológicas, uma equipe de pesquisa da Universidade de Kyoto descobriu um fenômeno de terremoto até então desconhecido - quando o movimento da falha entre placas tectônicas para repentinamente, ocorre um efeito semelhante a uma "chicotada geológica". A descoberta decorre de formas de onda de fase negativa que os investigadores observaram em dados sísmicos, um padrão incomum nunca esperado na atividade conhecida das placas.
O estudo descobriu que o solo próximo à falha geológica não se moveu apenas em uma direção durante o terremoto, mas ultrapassou os limites - primeiro movendo-se em uma direção e depois ricocheteando breve e bruscamente na direção oposta. Este fenômeno é semelhante à situação em que a carroceria do carro primeiro se inclina para frente devido à inércia durante a frenagem de emergência, e depois ricocheteia para trás devido à ação do sistema de suspensão, empurrando os passageiros em direção ao encosto do banco. O estudo surgiu de um esforço mais amplo para compreender melhor os registros de terremotos de quase falhas e interpretá-los em termos de processos de origem, disse Jesse Keels, o primeiro autor do estudo.
Estas formas de onda de fase negativa podem estar relacionadas com o grau de dano sísmico à superfície, especialmente em grandes terremotos de falha de deslizamento, já que os pesquisadores observam que é particularmente difícil projetar estruturas como edifícios para resistir a esse movimento reverso. Uma falha transcorrente é uma superfície de falha vertical ou quase vertical, e os blocos de rocha em ambos os lados dela se movem principalmente na direção horizontal. No Anel de Fogo do Pacífico – que gera cerca de 90% dos terremotos do mundo – a “trituração” ou subducção de placas tectônicas não vulcânicas ao longo de fronteiras como a Falha de San Andreas e a Falha Queen Charlotte pode levar a terremotos de deslizamento considerável.
A equipe combinou movimentos terrestres observados com previsões de modelos, combinou acelerações sísmicas com dados de satélite e, em seguida, simulou como um terremoto de deslizamento tão grande ocorreria se houvesse algum tipo de obstáculo que parasse de se mover repentinamente. Usando este método, eles descobriram que as ondas de fase negativa estão, na verdade, relacionadas ao movimento da placa atingindo o limite e interrompendo o movimento do solo.
Os investigadores também encontraram uma diferença no forte “sinal de fase de paragem” entre paragens repentinas e lentas em terramotos, abrindo novas formas de compreender como a física de tal movimento afecta o movimento acima da superfície. Interromper a fase “produz movimentos de solo longos e semelhantes a chicotadas”, o que apresenta aos engenheiros desafios únicos, explica a equipe. Assim como um carro freia, quanto mais rápido o terremoto parar, mais forte será o efeito de chicotada para trás que ele cria.
“Demonstramos observações sistemáticas da fase de cessação do movimento do solo em campo próximo de grandes terremotos”, escreveu a equipe de pesquisa no artigo. "A análise de 12 eventos sísmicos em todo o mundo mostra que ultrapassagens transitórias em deslocamentos de superfície paralelos a falhas são uma assinatura de diagnóstico confiável do término repentino da propagação de falhas." Os pesquisadores planejam agora expandir o escopo do estudo para examinar a ocorrência de grandes terremotos em todo o mundo, a fim de compreender melhor as características comportamentais dos terremotos durante a fase de cessação. Para sismos causados por falhas de deslizamento, a magnitude é crítica e as suas características de paragem podem ajudar-nos a proteger melhor contra os seus efeitos. A pesquisa foi publicada na revista Science.