Por que acontecem terremotos
Em poucas palavras
A parte rígida da Terra é dividida em grandes placas que se movem lentamente. Nas bordas e em falhas, as rochas ficam presas por atrito enquanto a tensão aumenta. Quando a tensão supera a resistência, a rocha desliza de repente e a energia acumulada se propaga como ondas sísmicas, que sentimos como tremor.
Status do conhecimento: Consolidado
Fato ou mecanismo bem estabelecido, confirmado por observação e experimento repetidos.
A origem dos terremotos no acúmulo e na liberação súbita de tensão em falhas, ligada ao movimento das placas tectônicas, é bem estabelecida. Prever o momento exato de um terremoto específico não é possível com o conhecimento atual.
Aprofundamento científico
Placas, falhas e tensão
A camada externa da Terra, a litosfera, está quebrada em placas que se deslocam sobre um manto mais quente e deformável, a poucos centímetros por ano. Esse movimento é bem estabelecido e medido hoje por satélites. Nas bordas, as placas se afastam, se aproximam ou deslizam lado a lado, e a rocha não acompanha esse movimento de forma suave.
Em vez disso, partes de uma falha, que é uma fratura na crosta onde blocos de rocha se deslocam, ficam travadas pelo atrito. As rochas ao redor se deformam de maneira elástica, como uma régua dobrada, e acumulam energia por anos, décadas ou séculos.
O rompimento e as ondas sísmicas
Quando a tensão supera o atrito, a falha desliza em uma região que pode ter de poucos metros a centenas de quilômetros de extensão. A rocha recupera a forma anterior em um movimento brusco, chamado de rebote elástico, e a energia armazenada é liberada em ondas. O ponto onde o rompimento começa é o hipocentro; o ponto da superfície acima dele é o epicentro.
As ondas P, de compressão, são as mais rápidas e chegam primeiro. As ondas S, que cisalham a rocha, chegam depois e causam movimento lateral. As ondas superficiais, mais lentas, costumam produzir a maior parte dos danos. Os sismógrafos registram essas chegadas, e a diferença de tempo entre elas permite estimar a distância até a origem.
Magnitude e intensidade
Magnitude e intensidade são coisas diferentes. A magnitude mede a energia liberada na fonte e tem um valor único por evento; a escala usada hoje pelos sismólogos para eventos grandes é a de magnitude de momento. Cada unidade a mais representa um aumento grande, em escala logarítmica, na energia liberada.
A intensidade descreve os efeitos observados em um local, como danos e percepção das pessoas, e varia de lugar para lugar. Um terremoto profundo e de magnitude alta pode causar menos estrago em superfície do que um raso e menor, que ocorre sob uma cidade. O tipo de solo e a qualidade das construções também alteram muito o resultado.
Nem todo terremoto está na borda de placa
A maioria dos grandes terremotos ocorre nas bordas de placas, como no chamado Círculo de Fogo do Pacífico. Há, porém, tremores no interior das placas, causados por falhas antigas reativadas pelas tensões que se transmitem pela litosfera. É o caso do Brasil, onde os abalos são em geral de pequena magnitude.
Atividades humanas também podem induzir pequenos sismos, como o enchimento de grandes reservatórios ou a injeção de fluidos no subsolo. Isso está documentado, mas representa uma fração pequena dos eventos.
Prever com precisão quando e onde ocorrerá um terremoto específico continua fora do alcance da ciência. O que existe é conhecimento estatístico sobre regiões mais ativas e sistemas de alerta que detectam as ondas P e avisam, com segundos de antecedência, que as ondas mais destrutivas estão a caminho.
Diagrama
- Placas se movemA litosfera se desloca lentamente sobre o manto.
- Falha fica travadaO atrito impede o deslizamento e a rocha se deforma.
- Tensão se acumulaEnergia elástica é armazenada ao longo de anos ou séculos.
- Rompimento súbitoA tensão supera o atrito e a falha desliza.
- Ondas sísmicasA energia liberada se propaga em ondas P, S e superficiais.
Resumo do modelo do rebote elástico.
Tabelas e comparações
| Onda | Movimento da rocha | Chegada |
|---|---|---|
| P (primária) | Compressão e expansão na direção de propagação | Primeira a chegar |
| S (secundária) | Cisalhamento, perpendicular à propagação | Chega depois da P |
| Superficiais | Movimento ao longo da superfície, ondulante ou lateral | Mais lentas; costumam causar mais danos |
| Magnitude | Intensidade | |
|---|---|---|
| O que mede | Energia liberada na fonte | Efeitos observados em cada local |
| Quantos valores por evento | Um só | Vários, conforme a distância e o terreno |
| Como é obtida | Registros de sismógrafos | Relatos e danos observados |
Exemplos do cotidiano
- O Japão e o Chile, localizados em zonas de subducção, sofrem terremotos frequentes porque uma placa mergulha sob outra.
- A Falha de San Andreas, na Califórnia, é um exemplo de borda em que duas placas deslizam lateralmente uma sobre a outra.
- Um tremor de terra leve no interior do Brasil pode vir de uma falha antiga, longe de qualquer borda de placa.
- Sismógrafos em universidades e institutos geológicos registram dezenas de eventos por dia, a maioria pequena demais para ser sentida.
- O choque de um caminhão pesado perto da calçada faz a casa vibrar, mas é uma vibração local muito diferente de um sismo natural.
Conceitos relacionados
- Placas tectônicas
- Grandes blocos da litosfera que se movem lentamente sobre o manto e interagem em suas bordas.
- Falha
- Fratura na crosta em que blocos de rocha se deslocam um em relação ao outro.
- Rebote elástico
- Modelo segundo o qual a rocha acumula deformação elástica e a libera de forma súbita quando a falha rompe.
- Epicentro
- Ponto da superfície terrestre situado diretamente acima do local onde o rompimento começou.
- Magnitude de momento
- Medida da energia liberada pelo terremoto, calculada a partir da área da falha, do deslizamento e da rigidez da rocha.
Curiosidades
- Os terremotos mais profundos conhecidos ocorrem a algumas centenas de quilômetros de profundidade, em placas que mergulham no manto.
- Terremotos grandes podem alterar ligeiramente a duração do dia, em valores minúsculos que só instrumentos muito sensíveis medem.
- Cada terremoto de magnitude alta tem milhares de réplicas menores nos dias e meses seguintes, pois a crosta se reajusta.
Contexto histórico
O modelo do rebote elástico foi proposto por Harry Fielding Reid, a partir de estudos do terremoto de San Francisco em 1906, quando observou deslocamentos do solo dos dois lados da falha de San Andreas. A ideia continua sendo a base do entendimento de como ocorrem os terremotos.
A hipótese de que os continentes se movem foi defendida por Alfred Wegener no início do século XX, mas só foi amplamente aceita nos anos 1960, quando evidências do fundo oceânico levaram à teoria da tectônica de placas.
Em resumo
- Terremotos resultam da liberação súbita de tensão acumulada em falhas.
- O movimento das placas tectônicas é a causa da maioria dos grandes eventos.
- Magnitude mede a energia na fonte; intensidade mede os efeitos em cada local.
- Prever data e local de um terremoto específico ainda não é possível.
Fontes
- Earthquake Hazards Program — United States Geological Survey (USGS), Institucional
- Earthquake — Encyclopaedia Britannica, Enciclopédia
- Understanding Earth — Frank Press, Raymond Siever, John Grotzinger e Thomas Jordan, W. H. Freeman, 2004, Livro
- Sismologia e Rede Sismográfica Brasileira — Serviço Geológico do Brasil (SGB-CPRM), Institucional
Como escolhemos e revisamos fontes: critérios de fontes e revisão científica.
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