Pesquisadores da Universidade Stanford, nos EUA, mapearam pela primeira vez terremotos originados no manto da Terra. A equipe localizou 459 tremores desse tipo em todo o planeta desde 1990. A revista Science publicou o estudo.
Os tremores apresentam concentrações expressivas em duas regiões específicas. A primeira fica sob os Himalaias, no sul da Ásia. A segunda está nas proximidades do Estreito de Bering, entre Ásia e América do Norte, ao sul do Círculo Ártico.
De acordo com o ScienceDaily, essa descoberta representa um avanço significativo na compreensão da atividade sísmica profunda do planeta.
Método inovador diferencia tremores profundos
Um mapa mostrando terremotos continentais em todo o mundo. Crédito: Axel Wang
Shiqi (Axel) Wang e Simon Klemperer, da Stanford Doerr School of Sustainability, desenvolveram uma técnica que identifica terremotos do manto através de variações nas ondas sísmicas. O método compara dois tipos de ondas que se propagam após um tremor.
As ondas Sn, movem-se ao longo do topo do manto. As ondas Lg consistem em vibrações de alta frequência que atravessam a crosta. Assim, a proporção entre esses dois tipos de ondas revela se um terremoto começou na crosta ou no manto.
“Nossa abordagem é uma mudança completa de jogo porque agora você pode realmente identificar um terremoto do manto puramente com base nas formas de onda dos terremotos”, disse Wang.
Os pesquisadores examinaram um banco de dados com mais de 46 mil terremotos registrados. Assim, desse total, conseguiram identificar os 459 tremores do manto continental.
Ausência de dados globais motivou investigação
A pesquisa surgiu da falta de informações consolidadas sobre esses eventos sísmicos. “Até este estudo, não tínhamos uma perspectiva global clara sobre quantos terremotos do manto continental estão realmente acontecendo e onde”, afirmou Wang. “Com este novo conjunto de dados, podemos começar a investigar as várias maneiras pelas quais esses raros terremotos do manto se iniciam.”
Esses tremores profundos podem fornecer dados relevantes sobre a fronteira entre crosta e manto. Também revelam informações sobre o comportamento do manto superior, responsável pela geração de magma vulcânico e pelo movimento das placas tectônicas.
Características do manto terrestre
A crosta terrestre é relativamente fria e quebradiça. O manto é uma camada espessa de rocha quente e densa que se comporta como um sólido de movimento lento. Essa camada se estende cerca de 2.900 km de profundidade e constitui a maior parte do interior do planeta.
A linha divisória entre crosta e manto é chamada de descontinuidade de Mohorovičić, ou “a Moho”. A maior parte dos terremotos continentais se inicia aproximadamente entre 10 e 30 km abaixo da superfície, acima da Moho e dentro da crosta.
Instrumentos sísmicos detectaram ocasionalmente origens de terremotos sob continentes e distantes de zonas de subducção. Em alguns casos, esses tremores ocorreram até 80 km abaixo da Moho.
Frequência reduzida em relação a tremores crustais
Durante anos, cientistas questionaram se o manto, mais quente e mais dúctil do que a crosta, poderia gerar terremotos significativos. Porém, ao longo da última década, evidências crescentes convenceram muitos pesquisadores de que terremotos raros realmente se originam no manto.
Esses tremores podem acontecer aproximadamente 100 vezes menos frequentemente do que terremotos crustais. Porém, a confirmação desses eventos tem sido difícil devido a dados limitados.
“Embora conheçamos os traços gerais de que os terremotos geralmente acontecem onde o estresse se libera em linhas de falha, por que um determinado terremoto acontece onde acontece e os principais mecanismos por trás dele não são bem compreendidos”, acrescentou Klemperer.
Detecções através de redes sísmicas globais
A equipe analisou dados de estações de monitoramento sísmico ao redor do mundo. Os pesquisadores consideraram informações como a espessura da crosta em diferentes regiões.
O trabalho anterior de Klemperer sobre tremores profundos incomuns no Planalto Tibetano, ao norte dos Himalaias, ajudou a inspirar Wang a investigar o tema. Assim, Klemperer passou grande parte de sua carreira estudando terremotos nessa área remota.
Os pesquisadores alertam que o número de 459 terremotos provavelmente subestima o total real. Isso porque a expansão de redes sísmicas, principalmente em regiões remotas como o Planalto Tibetano, revelaria assim mais tremores do manto.
Zonas de subducção apresentam padrão diferente
Zonas de subducção são uma exceção ao padrão de terremotos crustais. Nessas regiões, placas oceânicas pesadas deslizam sob placas continentais mais leves. Dessa forma, esse processo às vezes produz terremotos a centenas de milhas de profundidade.
Os tremores do manto continental identificados no estudo ocorrem muito abaixo da superfície para causar tremores ou danos significativos. Assim, eles oferecem informações valiosas sobre como os terremotos se formam.
Investigações futuras sobre causas dos eventos
A equipe planeja investigar o que desencadeia esses eventos raros. Alguns podem ocorrer como réplicas causadas por ondas sísmicas que viajam para fora de terremotos crustais. Outros poderiam estar ligados à convecção impulsionada pelo calor dentro do manto à medida que ele recicla placas subductadas da crosta terrestre.
“Terremotos do manto oferecem uma maneira inovadora de explorar as origens dos terremotos e a estrutura interna da Terra além dos terremotos crustais comuns”, disse Klemperer.
Além disso, estudar esses tremores profundos pode fornecer novas pistas sobre o limite entre crosta e manto. Compreender suas origens pode melhorar o conhecimento sobre terremotos rasos mais comuns que representam riscos reais.
“Terremotos do manto continental podem ser parte de um ciclo de terremotos inerentemente interconectado, tanto da crosta quanto do manto superior”, disse Wang. “Queremos entender como essas camadas do nosso mundo funcionam como um sistema completo.”
