Pesquisadores da Universidade de Stanford criaram o primeiro mapa mundial de um tipo incomum de terremoto que ocorre nas profundezas do manto da Terra, não na crosta. O manto fica entre a fina crosta externa do planeta e seu núcleo derretido. Ao mapear estes eventos raros, os cientistas esperam compreender melhor como funcionam os terramotos do manto e o que podem revelar sobre como todos os terramotos começam.
Resultados publicados em 5 de fevereiro em Ciênciamostram que os terremotos do manto continental ocorrem em todo o globo, mas tendem a se agrupar em certas regiões. Grupos significativos aparecem sob o Himalaia, no sul da Ásia, e perto do Estreito de Bering, entre a Ásia e a América do Norte, ao sul do Círculo Polar Ártico. O estudo destes impulsos profundos pode fornecer novas pistas sobre a fronteira crosta-manto e o comportamento do manto superior, que cria magma vulcânico e ajuda a impulsionar o movimento das placas tectónicas.
“Antes deste estudo, não tínhamos uma perspectiva global clara sobre quantos terremotos do manto realmente ocorrem e onde”, disse o principal autor do estudo, Shiki (Axel) Wang, um ex-aluno de pós-graduação no laboratório de Simon Klemperer, Professor de Geofísica na Escola de Sustentabilidade Stanford Doerr. “Com este novo conjunto de dados, podemos começar a investigar as diferentes maneiras pelas quais estes raros terremotos no manto são iniciados”.
Embora esses terremotos ocorram muito abaixo da superfície para causar tremores ou danos significativos, eles fornecem informações valiosas sobre como os terremotos se formam. Compreender as suas origens pode melhorar o conhecimento dos terramotos superficiais mais comuns que representam um perigo real.
“Embora geralmente saibamos que os terremotos geralmente ocorrem onde a tensão é liberada nas falhas geológicas, por que esse terremoto ocorre onde ocorre e os mecanismos subjacentes por trás dele são mal compreendidos”, acrescentou Klemperer, autor sênior do estudo. “Os terremotos do manto oferecem uma nova maneira de investigar a origem dos terremotos e a estrutura interna da Terra, além dos terremotos crustais habituais.”
O que está acima e abaixo do Moho
A crosta terrestre é relativamente fria e frágil. Em contraste, o manto é uma espessa camada de rocha quente e densa que se comporta mais como um sólido de movimento lento e se estende por cerca de 2.900 quilômetros de profundidade, constituindo a maior parte do interior do planeta. A linha divisória entre a crosta e o manto terrestre é chamada de Descontinuidade Maharavičić, ou “Moho”.
Durante anos, os cientistas questionaram se o manto, que é mais quente e mais dúctil que a crosta, pode produzir terremotos significativos. A maioria dos terremotos continentais começa cerca de 6 a 18 milhas abaixo da superfície, bem acima do Moho e dentro da crosta. As zonas de subducção são uma exceção. Nessas regiões, placas oceânicas pesadas deslizam sob placas continentais mais leves, causando às vezes terremotos com centenas de quilômetros de profundidade. No entanto, instrumentos sísmicos detectaram ocasionalmente a origem de terramotos abaixo dos continentes e longe de zonas de subducção, em alguns casos até 80 quilómetros abaixo do Mojave.
Ao longo da última década, evidências crescentes convenceram muitos investigadores de que os terramotos raros ocorrem no manto, embora possam ocorrer cerca de 100 vezes menos frequentemente do que os sismos na crosta. Apesar disso, foi difícil confirmá-los devido às limitações dos dados.
Um avanço na detecção de ondas sísmicas
Para distinguir com segurança os terremotos do manto dos terremotos, Wang e Klemperer desenvolveram um método que compara os dois tipos de ondas sísmicas. Essas ondas viajam pela Terra após um terremoto, espalhando vibrações por todo o planeta, semelhantes ao toque de um sino.
Um tipo, chamado ondas Sn ou “tampa”, viaja pela parte superior do manto em uma região conhecida como tampa. Outras, chamadas ondas Lg, consistem em vibrações de alta frequência que viajam efetivamente através da crosta. Ao medir a relação entre estes dois tipos de ondas, os investigadores podem determinar se um terramoto começou na crosta ou no manto.
“Nossa abordagem é uma virada de jogo completa porque agora você pode realmente identificar um terremoto no manto puramente com base nas ondas do terremoto”, disse Wang.
Centenas de raros terremotos profundos foram descobertos
A equipe analisou dados de estações de monitoramento sísmico ao redor do mundo e levou em consideração informações como a espessura da crosta terrestre. A partir de uma recolha inicial de mais de 46.000 sismos, identificaram 459 sismos no manto continental que ocorreram desde 1990.
Os pesquisadores alertam que este número provavelmente subestimará o número verdadeiro. A expansão das redes sísmicas, especialmente em regiões remotas como o planalto tibetano ao norte do Himalaia, provavelmente detectará mais terremotos no manto. Klemperer passou a maior parte de sua carreira estudando terremotos nesta área remota. Seu trabalho anterior sobre terremotos profundos incomuns ajudou Wang a prosseguir neste tópico.
Com um catálogo crescente de terremotos do manto confirmados e uma forma confiável de detectá-los, a equipe planeja investigar o que causa esses eventos raros. Alguns podem ocorrer como réplicas causadas por ondas sísmicas que se propagam a partir de terremotos na crosta. Outros podem estar relacionados à convecção térmica no manto, uma vez que recicla placas crustais subductadas.
Olhando para o futuro, os investigadores esperam que mais pesquisas possam lançar nova luz sobre o funcionamento interno do planeta.
“Os terremotos do manto continental podem fazer parte de um ciclo interconectado de terremotos, tanto da crosta quanto do manto superior”, disse Wang. “Queremos entender como essas camadas do nosso mundo funcionam como um sistema completo”.
Esta pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation.
