Este penhasco vertical consiste em lama macia depositada no fundo da Fossa do Japão e foi elevada cerca de 60 m pelo megaterremoto de 2011. Esta foi a primeira vez que a escarpa de falha de um terremoto do tipo trincheira foi observada e registrada visualmente. Crédito: Universidade Niigata
Em 4 de setembro de 2022, Hayato Ueda, geólogo da Universidade de Niigata, embarcou em uma viagem submarina ao lado do piloto Chris May até o coração da Fossa do Japão, o epicentro do catastrófico terremoto e tsunami Tohoku-oki de 2011. Descendo até o fundo da trincheira a uma profundidade de 7.500 metros, eles encontraram um penhasco quase vertical de 26 metros de altura no lado leste de uma cordilheira de 60 metros de altura.
Levantamentos batimétricos anteriores da superfície do mar revelaram que a cordilheira não existia antes e apareceu logo após o megaterremoto acompanhado de uma falha em seu flanco leste. Ele e seus colegas cientistas no convés concluíram que o penhasco era uma expressão superficial de um movimento cosísmico da falha. O penhasco consistia em lama macia não consolidada. A encosta inferior à falésia era ocupada por abundantes detritos dos mesmos blocos de lama mole, que obviamente abasteciam-se da falésia. As superfícies de fratura acentuadas observadas e as arestas altamente angulares, tanto na falésia como nos blocos de detritos, implicam um aumento muito rápido da tensão que fraturou as lamas moles antes de fluirem plasticamente, e assim suportam uma origem cossísmica da falésia.
Observações detalhadas
O veículo atravessou a crista através da falha medindo com precisão a topografia usando um transponder acústico e um manômetro. A altura e o volume elevado da crista sugerem um deslizamento cosísmico da falha de até 80-120 m (o valor depende do ângulo de mergulho assumido da falha subjacente) na Fossa do Japão.
Este veículo tem a capacidade de mergulhar a uma profundidade de 11.000 m, o fundo oceânico mais profundo do mundo, e por isso é chamado de “submersível de profundidade total”. Isso permitiu que os pesquisadores se aproximassem do fundo da Fossa do Japão na área do epicentro pela primeira vez, mais de 10 anos após o megaterremoto. Sem a observação in situ usando este submersível, a escarpa da falha no mar ultraprofundo não teria sido descoberta. Crédito: Universidade Niigata
Esta estimativa é maior do que o deslizamento da falha estimado anteriormente (~65 m) abaixo da encosta a oeste do eixo da trincheira. Eles atribuíram o deslizamento excessivo da falha na trincheira ao aprimoramento local devido à superfície superior irregular da placa do Pacífico em subducção, que modificou a geometria e a estabilidade da falha.
Impacto Geológico e Geração de Tsunami
O megaterremoto de 2011 resultou da ruptura e deslizamento da falha no limite da placa entre o nordeste da Ilha de Honshu, no Japão (placa de Okhotsk) e a placa em subducção do Pacífico. Após o terremoto, muitos estudos geodésicos e geofísicos propuseram que este movimento de falha cossísmica provavelmente se propagou para a trincheira. Como a mudança topográfica causada pelo movimento de falhas próximas à superfície é uma das principais causas dos tsunamis, é importante saber com precisão o que ocorreu na fossa profunda quando ocorreu o terremoto do tipo trincheira, como o evento de 2011. No entanto, devido às grandes profundidades, nenhum veículo submersível (nem tripulado nem operado remotamente) conseguiu aceder ao fundo da Fossa do Japão.
Este estudo foi a primeira vez a observar, registrar visualmente e medir com precisão a mudança topográfica (incluindo falésias de falha) na trincheira por um único evento de megaterremoto do tipo trincheira. Verificou que o deslizamento da falha certamente se propagou para a superfície no evento de 2011 e deduziu que a quantidade do deslizamento foi pelo menos localmente tão grande quanto 100 m. Espera-se que estes resultados contribuam para a nossa compreensão da génese e dos perigos dos tsunamis desencadeados por terramotos do tipo trincheira.
O estudo foi financiado pelo Conselho Europeu de Pesquisa, pela Fundação Nacional Dinamarquesa de Pesquisa e pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência.
