Terremoto quebra placa tectônica ao meio e faz geólogos "tremerem"

Em 7 de setembro de 2017, um terremoto de 8,2 na escala de magnitude atingiu a região sul do México, matando dezenas e ferindo centenas de pessoas. Embora os terremotos sejam bastante comuns na região, esse impactante acontecimento não foi exatamente um tremor corriqueiro.

E o motivo disso é que parte da placa tectônica responsável pelo terremoto, de quase 60 km de espessura, foi totalmente dividida ao meio, conforme revela novo estudo publicado na revista científica Nature Geoscience. Tudo isso aconteceu em questão de segundos, coincidindo com uma colossal liberação de energia.

"Se entendida como um imenso bloco de vidro, essa ruptura causou uma enorme fenda exposta", diz o autor principal Diego Melgar, professor assistente de sismologia de terremotos na Universidade de Oregon. "Todos os indícios apontam que a placa se quebrou em toda sua espessura".

Fragmentações de tamanha dimensão foram observadas anteriormente em poucos lugares do mundo, tendo todos esses épicos terremotos algo em comum: Ninguém sabe de verdade como acontecem. E essa lacuna de conhecimento é grave, porque enormes populações, desde a costa oeste das Américas até os litorais lestes do Japão, podem estar sob a ameaça desses enigmáticos terremotos.

Uma coisa é certa, esses tremores profundos podem causar forte estremecimento de uma ampla área e destruir diversos prédios de vários andares. Um deles ocorreu na cidade chilena de Chillán, em 1939, por exemplo, e matou pelo menos 30 mil pessoas. E, quando ocorrem em área próxima à linha costeira, o potencial destrutivo pode ser exponencial.

"Minha maior preocupação com esse tipo de acontecimento é o tsunami", diz Melgar.

Os terremotos mais misteriosos do mundo

As placas tectônicas, também conhecidas como placas litosféricas, são compostas da crosta do planeta e do manto superior, que é quente, embora sólido. Elas se movem constantemente pela superfície terrestre, seja raspando uma na outra, encavalando-se uma na outra e formando montanhas ou descendo para baixo de outra placa, no que se denomina zona de subducção.

Nessas diversas fronteiras entre placas, os terremotos ocorrem quando a fricção gera uma tensão que acaba sendo liberada. Mas também podem acontecer tremores em locais distantes dessas fronteiras, na parte da placa que estiver sendo empurrada através de uma zona de subducção e para dentro do manto inferior. (O que acontecerá quando as placas tectônicas da Terra pararem de se movimentar.)

"Ao entortarmos uma régua, pode-se ver a metade superior se estendendo e esticando, enquanto a parte inferior se aperta e se comprime", observa Melgar. O mesmo vale para essas placas. Esse entortamento pode ativar falhas dentro da placa e ocasionar os chamados terremotos intraplacas.

Os tremores intraplacas acontecem o tempo inteiro, em magnitudes baixas ou médias, normalmente em falhas que envolvam movimentação lateral ou o empurramento ascendente de um bloco. Ocasionalmente, ocorrem alguns incrivelmente fortes nas chamadas falhas normais, quando a movimentação de um pedaço de rocha é conduzido pela gravidade e cai.

Melgar aponta o terremoto de Sanriku, em 1933, no Japão, que ocorreu a uma magnitude de 8,5, como bom exemplo desses tremores normais intraplacas. Outro exemplo seria o terremoto de Tarapaca, no norte do Chile, em 2005, com 7,8 de magnitude. Às vezes, assim como ocorreu no sul do México, a ruptura pode cortar a placa ao meio. Acredita-se que o mesmo aconteceu no subsolo do Irã, em 2013, num tremor de magnitude 7,7.

Apresentando ou não esse nível de gravidade, esses potentes terremotos são, em essência, misteriosos. Os levantamentos sísmicos utilizados para visualizar os movimentos tectônicos não chegam a penetrar em tamanha profundidade. O mapeamento das placas oceânicas também está no início, não havendo muitos dados históricos em alta resolução. Isso significa que os geocientistas estão ávidos por formas de explicar melhor o que acontece.

Pandemônio tectônico

As medições e modelos geofísicos do novo estudo revelam que o terremoto de Tehuantepec, no México, foi até mais bizarro que os outros. As falhas normais só podem causar ruptura quando a placa se estender nos segmentos mais rasos. A ruptura do tremor de Tehuantepec, contudo, espalhou-se inclusive às partes mais profundas da placa, que deveriam estar comprimidas.

Isso pode ser resolvido. O documento sugere que a placa é puxada para baixo pelo próprio peso, de modo tão eficaz que a gravidade cria uma grande força de extensão. Essa força supera as esperadas forças compressivas, permitindo assim a ocorrência da falha normal.

Bem mais problemático é o inacreditável alcance da ruptura, que chegou a uma profundidade de cerca de 75 quilômetros. Nesse ponto, as temperaturas ultrapassam 1100ºC, o que é quente o suficiente para que a placa rochosa se comporte mais como um plástico mole. Um tremor como o de Tehuantepec requer que a rocha esteja mais fria e, portanto, mais dura, para ficar mais quebradiça.

Podem ocorrer terremotos fortes por falha normal nas partes mais profundas das placas, diz o coautor do estudo Emmanuel Garcia, especialista em tectônica da Universidade de Quioto. No entanto, isso só vale mesmo para as placas tectônicas realmente antigas, que tiveram muitos milhões de anos para resfriar, o que as deixa mais suscetíveis à quebra.

O tremor de Tehuantepec envolveu a placa de Cocos, que é relativamente jovem, com seus 25 milhões de anos de idade, e um tanto mais quente que muitas outras placas tectônicas. Isso, de acordo com Melgar, torna "único" o tremor-quebra-placa ocorrido em 2017.

“Está acontecendo algo engraçado com a placa do México”, diz Eric Fielding, geofísico do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, que foi coautor de um artigo sobre o terremoto de 2013 no Irã.

Ruptura de escape

Parte da solução, de acordo com a equipe de Melgar, pode envolver os lençóis freáticos. Movimentando-se para dentro da zona de subducção abaixo da placa norte-americana, a placa de Cocos entorta e quebra. Isso dá origem a falhas normais, que recebem água do mar. Ao passar por dentro da zona de subducção em direção ao manto inferior, a placa se aquece e se desidrata. Essa desidratação cria fraquezas mecânicas e pode causar um fraturamento quebradiço, criando pequenos tremores ou até mesmo um grande terremoto. A mesma teoria vale nos casos dos terremotos de 2013 no Irã e de 2005 no Chile.

O fato de a placa de Cocos ser mais nova e mais quente pode ter criado uma "tempestade perfeita" de acontecimentos, sugere Stephen Hicks, sismólogo da Universidade de Southampton, que não participou da nova pesquisa. A quentura relativa da placa pode significar que o processo vital de desidratação ocorreu mais rapidamente, criando condições de fragilidade e falhas mais cedo, que poderiam acabar estourando de forma violenta.

Melgar acrescenta que, quando a placa oceânica de Cocos se formou pela primeira vez numa furiosa fossa meso-oceânica, o padrão de resfriamento dela criou pequenos montes e vales na rocha. Essas imperfeições podem ter acabado formando zonas de fraqueza, que podem ter gerado o terremoto de Tehuantepec, fazendo desta uma história de destruição escrita ao longo de dezenas de milhões de anos.

Contudo, ele observa, ainda é curioso que tenha ocorrido um fraturamento quebradiço de forma tão espetacular em profundezas de temperaturas tão infernais. A placa pode ser estranhamente fria ou composta de rochas estranhas, sugere ele, mas ambas as ideias vão contra o que os cientistas acreditavam ser as condições lá embaixo.

De um jeito ou de outro, compreender a principal causa dos terremotos normais intraplacas é muito mais que uma empreitada intelectual. Sejam eles rasos ou profundos, esses tremores podem ser fortes o suficiente para alterar repentinamente qualquer fundo oceânico das redondezas, empurrando vastas quantidades de água para frente e criando tsunamis.

O tremor de Tehuantepec ocorreu na parte continental da zona de subducção, de modo que o fundo do oceano não se deformou o suficiente para criar um tsunami maior que 3 metros. Por contraste, o terremoto de Sanriku, em 1933, ocorreu na parte oceânica da zona de subducção e criou um tsunami devastador de 20 metros.

No que se refere a esses estranhos e destrutivos terremotos, "nós não sabemos realmente o que acontece, para falar a verdade", diz Hicks. Mas é certo que a solução desse mistério titânico pode salvar vidas um dia.