Como os Terremotos se Formam, Como são Medidos e o que a Tectônica de Placas Explica

Os terremotos são uma parte rotineira de como a camada externa da Terra se comporta, não uma anomalia aleatória ou imprevisível. De acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS), a crosta do planeta é dividida em grandes peças, chamadas placas tectônicas, que se movem lentamente, deslizam uma sobre a outra e colidem. A maioria dos terremotos ocorre ao longo de falhas — linhas de fratura na rocha — localizadas em ou perto das fronteiras entre essas placas.

O que realmente acontece no subsolo

O USGS descreve o processo como um mecanismo de três etapas conhecido como rebote elástico. Primeiro, conforme as placas tectônicas se movem, as bordas ásperas e irregulares de uma falha ficam presas uma contra a outra, embora o resto da placa continue se movendo, então o estresse e a energia se acumulam na rocha circundante. Segundo, uma vez que a força acumulada finalmente excede o atrito que mantém as bordas da falha juntas, a rocha desliza subitamente. Terceiro, a energia armazenada é liberada para fora como ondas sísmicas, que fazem o solo tremer — o terremoto que as pessoas sentem.

A atividade sísmica frequentemente vem em sequências. O USGS observa que tremores menores chamados foreshocks podem preceder um mainshock maior, embora sejam identificados como foreshocks apenas em retrospecto, e que aftershocks — terremotos menores que seguem o mainshock — podem continuar por semanas, meses ou até anos. Apesar dessa compreensão da mecânica, o USGS afirma claramente que os cientistas não podem prever quando um terremoto ocorrerá, mesmo em áreas onde sabem que terremotos são prováveis.

Três tipos de fronteiras de placas, três tipos de terremotos

As placas tectônicas interagem de três maneiras distintas, e cada uma produz um padrão de terremoto diferente, de acordo com a Exploração Oceânica da NOAA e o USGS. Nas fronteiras divergentes, as placas se separam e o magma sobe para formar nova crosta oceânica; terremotos são comuns lá, com a Dorsal do Atlântico Médio como exemplo. Nas fronteiras convergentes, as placas colidem — uma frequentemente deslizando sob a outra — produzindo terremotos poderosos junto com cadeias montanhosas, fossas oceânicas profundas e cadeias vulcânicas, um padrão visível ao redor do Anel de Fogo do Pacífico. Nas fronteiras transformantes, as placas se movem uma contra a outra lateralmente sem criar ou destruir crosta, gerando terremotos através do atrito; a Falha de San Andreas da Califórnia é o exemplo padrão.

Como os sismólogos registram e medem um terremoto

Os terremotos são detectados através de uma rede sismográfica global, na qual cada estação mede o movimento do solo em seu próprio local, explica o USGS. O instrumento principal é um sismômetro — tipicamente um pêndulo ou uma massa montada em uma mola — abrigado dentro de um sismógrafo que registra as vibrações conforme a rocha desliza e a energia irradia para fora em ondas do epicentro.

Os sismólogos distinguem entre duas medições separadas. A magnitude descreve o tamanho do terremoto em sua fonte e é o mesmo número não importa de onde seja medida. A intensidade, medida na Escala de Intensidade de Mercalli Modificada, descreve o tremor e o dano sentidos em um local específico, que muda dependendo da distância da fonte e das condições locais do solo.

Escala de Richter versus magnitude de momento

A escala de magnitude que a maioria das pessoas ouviu falar — a escala de Richter — foi desenvolvida por Charles Richter nos anos 1930 para medir terremotos no Sul da Califórnia usando estações sismográficas próximas; era tecnicamente conhecida como ML, para 'magnitude local', de acordo com o USGS. Ela mede o maior movimento, ou amplitude, registrado em um instrumento específico chamado sismógrafo Wood-Anderson.

Conforme as redes sismográficas se expandiram mundialmente, os pesquisadores descobriram que o método de Richter era válido apenas para certos intervalos de frequência e distância, e não podia registrar adequadamente as ondas de frequência mais baixa produzidas pelos maiores terremotos — uma limitação conhecida como saturação. Os sismólogos mais tarde introduziram a escala de magnitude de momento (Mw), que o USGS diz ser baseada na quantidade física de 'momento' — a quantidade de deslizamento na falha multiplicada pela área da superfície da falha que deslizou — tornando-a válida em toda a gama de tamanhos de terremotos. O USGS agora relata magnitudes de terremotos usando magnitude de momento.

Quão comuns são os terremotos?

Os terremotos são muito mais frequentes do que a maioria das pessoas percebe. O Centro Nacional de Informações de Terremotos do USGS localiza aproximadamente 12.000 a 14.000 terremotos a cada ano. IRIS (Instituições de Pesquisa Incorporadas para Sismologia) observa que o número de terremotos detectados aumentou ao longo do tempo principalmente porque as redes de sismômetros se tornaram mais sensíveis, não porque os terremotos em si se tornaram mais frequentes.

Como a escala de magnitude de momento é logarítmica, IRIS afirma que para cada etapa completa para cima em magnitude, o número anual de terremotos registrados em todo o mundo diminui aproximadamente por um fator de dez, enquanto a energia liberada aumenta aproximadamente por um fator de trinta.

Por que isso importa

Entender que os terremotos são o subproduto previsível do movimento contínuo das placas — em vez de eventos isolados e inexplicáveis — é a base para mapas de perigo, códigos de construção e sistemas de alerta antecipado usados em todo o mundo. O marco de fronteira de placa do USGS e da NOAA também explica por que certas regiões, como o Anel de Fogo do Pacífico ou a zona de Falha de San Andreas, experimentam terremotos repetidamente ao longo do tempo geológico, mesmo que nenhum evento individual possa ser previsto com antecedência.