Cientistas observam placa tectônica se desintegrando sob oceano no Pacífico

Pesquisadores flagraram pela primeira vez uma zona de subducção em pleno processo de fragmentação sob o fundo do oceano. A placa Juan de Fuca se desintegra gradualmente à medida que afunda sob a América do Norte, em vez de colapsar de uma única vez. A descoberta, publicada na revista Science Advances, oferece evidências inéditas sobre como esses gigantescos sistemas geológicos evoluem e podem refinar a compreensão dos cientistas sobre comportamento de terremotos no noroeste do Pacífico.

Equipes de pesquisa utilizaram imagens de reflexão sísmica avançadas combinadas com dados de terremotos para revelar a fragmentação ativa da placa. Os dados provêm do Experimento de Imagem Sísmica de Cascadia de 2021 (CASIE21), realizado a bordo do navio Marcus G. Langseth. Pesquisadores da Escola de Clima da Universidade Columbia, incluindo Suzanne Carbotte e Anne Bécel, enviaram ondas sonoras para o fundo do mar usando uma rede de sensores subaquáticos com 15 quilômetros de extensão.

Por que as zonas de subducção se desativam

Zonas de subducção movem continentes, desencadeiam grandes terremotos, causam erupções vulcânicas e puxam crosta terrestre antiga para as profundezas do manto. Porém, esses sistemas não duram indefinidamente. Se continuassem, os continentes se acumulariam, oceanos desapareceriam e grande parte da história geológica seria apagada. Os cientistas se questionam há décadas sobre o que causa o encerramento desses processos.

Brandon Shuck, professor assistente da Universidade Estadual da Louisiana e principal autor do estudo, comparou o fenômeno a um trem em movimento. Iniciar uma zona de subducção requer esforço imenso, similar a empurrar um trem ladeira acima. Uma vez em movimento, porém, funciona como um trem descendo a toda velocidade, impossível de parar. Shuck conduziu a pesquisa como pesquisador de pós-doutorado no Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade Columbia.

Fragmentação gradual sob Cascadia

A resposta está emergindo ao largo da costa da Ilha de Vancouver, na região de Cascadia. Ali, as placas Juan de Fuca e Explorer deslizam lentamente sob a placa Norte-Americana. Usando técnicas avançadas de imagem e dados sísmicos, cientistas observaram essa zona começando a se desfazer ativamente. A placa não afunda simplesmente; ela se rompe em processo contínuo.

As imagens sísmicas funcionam como um ultrassom do interior da Terra. Elas revelaram seções da placa se fragmentando e criando estruturas complexas em grandes profundidades. Os pesquisadores identificaram várias grandes rupturas, incluindo uma falha importante onde a placa afundou aproximadamente cinco quilômetros.

Características principais da fragmentação observada:

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• Uma falha de 75 quilômetros de extensão com atividade sísmica variável
• Áreas com terremotos frequentes alternando com zonas de silêncio sísmico incomum
• Seções da placa se desprendendo em etapas ao longo do tempo
• Criação de microplacas menores e novas fronteiras tectônicas

Como a placa se comporta durante o colapso

Shuck explicou que em vez de se extinguir completamente de uma vez, a placa se fragmenta progressivamente, criando microplacas menores. O processo assemelha-se a um trem descarrilando lentamente, vagão após vagão. Quando um pedaço se desprende completamente, ele cessa de produzir terremotos, pois as rochas não permanecem unidas. Essas lacunas silenciosas sugerem que partes da placa já se separaram e a fenda está se expandindo gradualmente.

Suzanne Carbotte, cientista do Laboratório Nacional de Lamont, observou que pesquisadores sabiam há tempo que subducção pode diminuir quando partes mais leves de uma placa atingem o limite. Nunca havia, porém, uma imagem tão clara do processo ocorrendo. As novas descobertas ajudam a compreender melhor o ciclo de vida das placas tectônicas que moldam a Terra.

Encerramento episódico de zonas de subducção

O estudo revela que zonas de subducção não falham simultaneamente. Em vez disso, encerram-se através de terminação episódica ou por partes, processo onde a placa se rompe em estágios, com diferentes seções se desprendendo ao longo do tempo. Conforme pedaços menores se desprendem, a placa maior perde a força que a impulsiona para baixo.

Ao longo de milhões de anos, essa perda gradual de impulso pode paralisar todo o sistema de subducção. O processo explica características intrigantes observadas em outras regiões terrestres. Exemplos incluem fragmentos de antigas placas tectônicas e padrões de atividade vulcânica que antes não faziam sentido completo aos pesquisadores, como os remanescentes da antiga placa de Farallon encontrados ao largo de Baja California.

Implicações para terremotos no Pacífico

Cientistas agora investigam como essas fissuras recém-descobertas podem influenciar futuros terremotos na região. Uma questão fundamental é se uma ruptura de grande magnitude conseguiria se propagar através dessas fraturas ou se as fissuras alterariam a forma como energia sísmica se espalha.

Por enquanto, as descobertas não modificam significativamente o risco geral em Cascadia. A região permanece capaz de produzir terremotos e tsunamis de grande magnitude. Incorporar esses novos detalhes em modelos aprimorará a compreensão e simulação dos riscos sísmicos no noroeste do Pacífico.