Um satélite concebido para medir a altura da superfície do oceano estava no lugar certo, na hora certa, quando um poderoso terremoto na Península de Kamchatka, na Rússia, causou um tsunami no Pacífico no final de julho.
A espaçonave, conhecida como Surface Water Ocean Topography, ou SWOT, satélite registrou o primeiro rastreamento espacial de alta resolução de um tsunami em uma zona de subducção, relatam os pesquisadores. Registro sísmico.
Em vez de uma simples onda movendo-se de forma limpa através do oceano, os dados de satélite revelaram um padrão surpreendentemente complexo de ondas que se propagam, interagem e se dissipam pela bacia. Os cientistas dizem que esta visão detalhada pode melhorar a compreensão de como os tsunamis se espalham e como podem eventualmente afetar as costas.
Combinando dados de satélite com sensores oceânicos
Para compreender melhor o evento, Ángel Ruiz-Angula, da Universidade da Islândia, e os seus colegas combinaram observações de satélite com medições de bóias DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunami) localizadas ao longo do caminho do tsunami. Esses sensores de águas profundas ajudaram-nos a refinar as estimativas do terremoto que causou as ondas.
O terremoto de 29 de julho ocorreu na zona de subducção Kuril-Kamchatka com magnitude de 8,8, tornando-se o sexto maior terremoto registrado no mundo desde 1900.
“Vejo os dados SWOT como um novo par de óculos”, disse Ruiz-Angula. “Anteriormente, com o DART, só podíamos ver tsunamis em determinados pontos do oceano sem limites. Existiam outros satélites antes, mas na melhor das hipóteses eles apenas viam uma linha fina através do tsunami. Agora, com o SWOT, podemos capturar uma faixa de até 120 quilómetros de largura com dados de alta resolução sem precedentes da superfície do mar.”
O satélite foi feito para a água, não para desastres
O SWOT foi lançado em dezembro de 2022 como parte de uma missão conjunta entre a NASA e a agência espacial francesa Centre National d’Etudes Spatiales. O seu principal objetivo é realizar o primeiro levantamento global das águas superficiais da Terra, incluindo oceanos, rios e lagos.
Ruiz-Angula disse que ele e o coautor Charlie de Mares passaram mais de dois anos estudando os dados SWOT para compreender as características cotidianas do oceano, como pequenos redemoinhos. “(Nós) passamos mais de dois anos analisando dados SWOT, entendendo os vários processos no oceano, como pequenos redemoinhos, e nunca imaginamos que teríamos a sorte de ser pegos por um tsunami.”
Repensando como os tsunamis gigantes se comportam
Como o comprimento de onda dos grandes tsunamis é muito maior do que a profundidade do oceano, os cientistas tradicionalmente os descrevem como “não pulverizados”. Em termos simples, isto significa que se espera que a onda se desloque num padrão único e estável, em vez de se dividir em múltiplas ondas que se espalham ao longo do tempo.
“Os dados SWOT deste evento desafiam a ideia de que grandes tsunamis não se propagam”, explica Ruiz-Angula.
Quando a equipe comparou as observações de satélite com simulações de computador, descobriu que os modelos de tsunami que incorporam a dispersão eram mais consistentes com os dados do mundo real do que os modelos tradicionais.
“A principal implicação desta observação para os modeladores de tsunami é que está faltando algo nos modelos que executamos antes”, acrescentou Ruiz-Angula. “Essa variabilidade ‘extra’ pode significar que a onda principal pode ter sido modulada por ondas traseiras à medida que se aproximava de alguma costa. Precisaremos quantificar esse excesso de energia de dispersão e avaliar se ela tem efeitos que não foram considerados anteriormente.”
Ruptura do terremoto mais longa do que o esperado
Os investigadores também notaram uma discrepância entre os tempos de chegada do tsunami previstos pelos modelos anteriores e as medições reais registadas pelos dois marégrafos do DART. Um manômetro registrou o tsunami mais cedo do que o esperado e o outro mais tarde.
Usando os dados da bóia numa técnica conhecida como inversão, a equipe reexaminou a origem do tsunami. A sua análise mostrou que a ruptura do terramoto estendeu-se mais para sul do que se pensava anteriormente, estendendo-se por cerca de 400 quilómetros – muito mais do que os 300 quilómetros estimados por outros modelos.
“Após o terremoto Tohoku-oki de magnitude 9,0 em 2011, no Japão, percebemos que os dados do tsunami contêm informações realmente valiosas para restringir o deslizamento superficial”, disse o coautor do estudo, Diego Melgar.
Por que a combinação de dados é importante
Após o desastre de 2011, a equipe de pesquisa de Melgar e outros trabalharam para integrar melhor os dados das boias do DART nas análises de terremotos e tsunamis. No entanto, esta abordagem ainda não é rotineira.
Desde então, o laboratório de Melgar e outros têm trabalhado em maneiras de incorporar dados DART em inversões, “mas isso ainda nem sempre é feito porque os modelos hidrodinâmicos necessários para simular o DART são muito diferentes dos modelos de propagação de ondas sísmicas usados para simular dados sólidos da Terra. Mas, como mostrado aqui, é realmente importante misturar tantos tipos de dados quanto possível”, disse Melgar.
Melhorar os futuros alertas de tsunami
A zona de subducção Kuril-Kamchatka produziu alguns dos maiores tsunamis da história, incluindo uma queda devastadora em 1952, causada por um terremoto de magnitude 9,0. Este desastre levou à criação do Sistema Internacional de Alerta de Tsunami, que posteriormente emitiu alertas para todo o Oceano Pacífico durante o evento de 2025.
“Com sorte, talvez um dia resultados como os nossos possam ser usados para justificar porque é que estas observações de satélite são necessárias para previsões em tempo real ou quase em tempo real”, disse Ruiz-Angula.
