Um estudo liderado pela Universidade do Arizona usou anéis de árvores para determinar que as planícies de Puget, no oeste de Washington, sofreram terremotos significativos devido a falhas rasas interconectadas há cerca de 1.000 anos. Isto revela riscos potenciais para os actuais habitantes da região e sugere que os actuais modelos de risco podem necessitar de revisão.
Estas descobertas podem ter implicações para as medidas de preparação sísmica na região.
Em Fevereiro, um terramoto de magnitude 7,8 abalou a fronteira entre a Turquia e a Síria, seguido de outro quase tão grande nove horas mais tarde. Falhas rasas a menos de 29 quilômetros abaixo da superfície cederam e se romperam, causando violentos terremotos que destruíram milhares de edifícios e mataram dezenas de milhares.
Falhas superficiais semelhantes romperam há cerca de 1.000 anos nas planícies de Puget, no oeste de Washington, de acordo com uma nova pesquisa liderada pela Universidade do Arizona. Os anéis das árvores ajudaram a identificar que o evento sísmico ocorreu no final de 923 d.C. ou início de 924. As suas descobertas significam que um evento repetido tem o potencial de abalar novamente a região que hoje abriga mais de 4 milhões de pessoas, incluindo Seattle, Tacoma e Olympia. Os resultados foram publicados na revista Avanços da Ciência.
A natureza dos terremotos antigos
O antigo terremoto foi o resultado de todas as falhas superficiais da região se rompendo juntas para produzir um terremoto de magnitude estimada em 7,8 ou – como na Turquia e na Síria – terremotos gêmeos que ocorreram consecutivamente com magnitudes estimadas de 7,5 e 7,3, pesquisadores descobriram. Falhas superficiais normalmente resultam em tremores mais violentos e concentrados do que terremotos gerados a partir de outras configurações geológicas.
Price Lake, nas Montanhas Olímpicas orientais, formou-se quando a falha da Montanha Saddle represou um riacho e inundou a floresta. O autor principal Bryan Black e sua equipe de mergulhadores coletaram as amostras usando uma motosserra hidráulica subaquática. Crédito: Bryan Black
Embora os terremotos não sejam novidade no noroeste do Pacífico, o estudo identificou que os eventos nessas falhas superficiais estão ligados entre si de alguma forma, seja por conexões subterrâneas ou por uma falha que transfere tensão para a outra. Os modelos de risco regionais, usados para desenvolver projetos e políticas de engenharia, atualmente não refletem essa possibilidade – mas deveriam, disse o primeiro autor do artigo, Bryan Black, professor associado de dendrocronologia no Laboratório UArizona para Pesquisa de Anéis de Árvores.
Focando no Cluster Millennial
Os cientistas têm descoberto falhas superficiais na região desde a década de 1960, quando a falha de Seattle foi descoberta pela primeira vez, seguida pela falha de Saddle Mountain, que corre ao longo do sopé oriental das Montanhas Olímpicas, e pelas falhas de Tacoma e Olympia.
“Essas são quatro falhas superficiais que mostraram evidências de terem se rompido há cerca de 1.000 anos em um aglomerado de terremotos chamado aglomerado milenar”, disse Black. Por exemplo, “um penhasco de 25 pés foi lançado no ar do oeste de Seattle até Puget Sound. Também desencadeou um tsunami local e deslizamentos de terra que destruíram florestas inteiras das montanhas e as jogaram nos lagos próximos, Washington e Sammamish.”
Até agora, os cientistas não sabiam exatamente quando e como essas falhas ocorreram pela última vez.
“Esses terremotos podem ter ocorrido ao mesmo tempo, com horas ou séculos de diferença”, disse Black. “Não tínhamos certeza.”
Então, ele se virou para as árvores.
Anéis de árvores: um olhar para o passado
A cada ano que passa, as árvores acrescentam um anel ao redor de seus troncos. A largura do anel é determinada pelo clima que vivenciam. Condições favoráveis significam anéis mais largos e condições desfavoráveis significam anéis mais finos. Como o clima varia de ano para ano, cria padrões específicos de tempo, como um código de barras no crescimento das árvores dentro de uma região.
Os dendrocronologistas podem combinar esses padrões de crescimento específicos de tempo em árvores mortas com padrões de árvores vivas. Se houver sobreposição com árvores vivas, as datas exactas em que as árvores mortas viveram – e morreram – podem ser estabelecidas. Esta foi a abordagem usada para determinar quando as árvores mortas pelo terremoto morreram na região de Puget Sound.
Em 2021, Black caminhou pelas montanhas do noroeste do Pacífico para participar da colheita de tocos de árvores que morreram quando a falha da Saddle Mountain apreendeu um riacho que inundou uma floresta. O lago e os tocos dessas árvores afogadas permanecem até hoje.
A equipe amarrou duas canoas e colocou um grande pedaço de madeira compensada em cima de ambas para criar uma barcaça improvisada que abrigaria um gerador para alimentar motosserras subaquáticas. Com estes em mãos, os mergulhadores saltaram para a água para cortar amostras de árvores mortas quando o lago se formou a partir do aglomerado milenar. Black e sua equipe também tiveram seções provenientes de árvores próximas mortas na mesma época durante uma avalanche de rochas que represou um riacho que inundou um leito próximo. Eles também adquiriram seções de árvores coletadas há mais de 30 anos que se afogaram em deslizamentos de terra no Lago Washington e no Lago Sammamish durante um grande terremoto na Falha de Seattle.
Quando comparou os padrões de crescimento, Black observou que as árvores morreram exatamente no mesmo ano nas falhas de Saddle Mountain e Seattle. Ele também percebeu que as árvores morriam durante a estação de dormência, o que restringe o tempo da morte – e do terremoto, por extensão – para o final do outono até o início da primavera.
Para determinar o ano exato da morte, a equipe construiu uma cronologia de 1.300 anos a partir de árvores vivas, mas extremamente antigas, que, quando comparadas com as árvores mortas pelo terremoto, mostraram que a estação dormente da morte foi do final de 923 ao início de 924.
“Nossa equipe também teve sorte porque houve uma enorme tempestade solar entre os anos 774 e 775, que causou um aumento repentino global no radiocarbono”, disse a professora associada de dendrocronologia e coautora Charlotte Pearson. As flutuações do radiocarbono, como o clima, podem ser usadas para datar os anéis das árvores. “Medimos o radiocarbono nos anéis das árvores destruídas pelo terremoto para mostrar que esse pico ocorreu exatamente onde pensávamos que deveria”.
Isso confirmou de forma independente a data do terremoto.
As implicações das descobertas
“Combinadas, as evidências mostraram-nos que estas árvores de toda a região morreram juntas, e este foi de facto um evento interligado”, disse Black. “Pegamos as incertezas em torno dessas duas falhas que costumavam durar décadas ou séculos e as reduzimos a uma estação. O cenário é muito diferente se tivermos terremotos nessas duas falhas separadas por 100 anos versus 100 horas. Demonstrar que essas falhas podem romper de forma síncrona ou em sucessão muito rápida realmente mudou o que entendemos sobre o perigo na região.”
No entanto, os modelos de risco atuais não reconhecem que falhas interligadas são possíveis, disse ele.
“Se as falhas de Saddle Mountain e Seattle ocorressem juntas, seria equivalente ao terremoto de 1906 em São Francisco”, disse Black. “Ou, como os terremotos na Turquia, eles também podem ocorrer em rápida sucessão. Se for esse o caso, a infra-estrutura e os acidentes geográficos já enfraquecidos por um terremoto sofrerão um golpe decisivo com um segundo terremoto. Ainda será bastante destrutivo: destruirá condutas de água, cortará estradas, provocará deslizamentos de terra e tsunamis locais.”
Felizmente, disse ele, quanto maior e mais grave o terremoto, menos frequente ele é. Assim, embora terramotos desta dimensão possam ser devastadores para a região, são relativamente incomuns.
