Um instrumento de imagem sísmica segue atrás de um navio de pesquisa durante uma pesquisa na zona de subducção de Hikurangi, na Nova Zelândia. Liderada pelo Instituto de Geofísica da Universidade do Texas, a pesquisa encontrou um vasto e antigo reservatório de água enterrado a quilômetros abaixo do fundo do mar. Crédito: Instituto de Geofísica da Universidade do Texas/Adrien Arnulf
Um significativo reservatório de água descoberto abaixo do fundo do oceano perto da Nova Zelândia pode oferecer informações sobre a mecânica dos terremotos de deslizamento lento e da atividade tectônica.
Os pesquisadores descobriram um mar de água presa nos sedimentos e nas rochas de um planalto vulcânico perdido que agora está nas profundezas da crosta terrestre. Revelada por uma imagem sísmica 3D, a água fica a três quilômetros abaixo do fundo do oceano, na costa da Nova Zelândia, onde pode estar amortecendo uma grande falha sísmica que enfrenta a Ilha Norte do país.
Terremotos de deslizamento lento e água
A falha é conhecida por produzir terremotos em câmera lenta, chamados de eventos de escorregamento lento. Eles podem liberar a pressão tectônica reprimida de forma inofensiva ao longo de dias e semanas. Os cientistas querem saber por que isso acontece com mais frequência em algumas falhas do que em outras.
Acredita-se que muitos terremotos de deslizamento lento estejam ligados a água enterrada. No entanto, até agora não havia nenhuma evidência geológica direta que sugerisse a existência de um reservatório de água tão grande nesta falha específica da Nova Zelândia.
O planalto Hikurangi é o remanescente de uma série de erupções vulcânicas épicas que começaram há 125 milhões de anos no Oceano Pacífico. Uma recente pesquisa sísmica (retângulo vermelho) liderada pelo Instituto de Geofísica da Universidade do Texas capturou imagens do planalto enquanto ele afunda na zona de subducção de Hikurangi, na Nova Zelândia (linha vermelha). Crédito: Andrew Gas
“Ainda não podemos ver a profundidade suficiente para saber exatamente o efeito na falha, mas podemos ver que a quantidade de água que desce aqui é na verdade muito maior do que o normal”, disse o autor principal do estudo, Andrew Gase, que fez o trabalho como pós-doutorado no Instituto de Geofísica da Universidade do Texas (UTIG).
A pesquisa foi publicada recentemente na revista Avanços da Ciência e é baseado em cruzeiros sísmicos e perfurações científicas oceânicas lideradas por pesquisadores da UTIG.
A busca por uma compreensão mais profunda
Gase, que agora é pós-doutorado na Western Washington University, está pedindo uma perfuração mais profunda para descobrir onde a água vai, para que os pesquisadores possam determinar se ela afeta a pressão ao redor da falha – uma informação importante que pode levar a uma compreensão mais precisa. de grandes terremotos, disse ele.
Origens do reservatório de água
O local onde os investigadores encontraram a água faz parte de uma vasta província vulcânica que se formou quando uma nuvem de lava do tamanho dos Estados Unidos rompeu a superfície da Terra no Oceano Pacífico, há 125 milhões de anos. O evento foi uma das maiores erupções vulcânicas conhecidas da Terra e durou vários milhões de anos.
Gase usou varreduras sísmicas para construir uma imagem 3D do antigo planalto vulcânico, onde viu sedimentos espessos e em camadas ao redor de vulcões enterrados. Seus colaboradores da UTIG realizaram experimentos de laboratório em amostras de rocha vulcânica e descobriram que a água representava quase metade de seu volume.
Uma imagem sísmica do planalto de Hikurangi revela detalhes sobre o interior da Terra e sua composição. A camada azul esverdeada sob a linha amarela mostra água enterrada nas rochas. Pesquisadores do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas acreditam que a água pode estar amortecendo os terremotos na zona de subducção próxima de Hikurangi. Crédito: Andrew Gas
“A crosta oceânica normal, quando atingir cerca de 7 ou 10 milhões de anos, deverá conter muito menos água”, disse ele. A crosta oceânica nas varreduras sísmicas era dez vezes mais antiga, mas permanecia muito mais úmida.
Gase especula que os mares rasos onde ocorreram as erupções erodiram alguns dos vulcões, transformando-os em rochas porosas e fragmentadas que armazenavam água como um aquífero à medida que eram soterradas. Com o tempo, a rocha e os fragmentos rochosos transformaram-se em argila, retendo ainda mais água.
As implicações para a compreensão do terremoto
A descoberta é importante porque os cientistas pensam que a pressão da água subterrânea pode ser um ingrediente chave na criação de condições que libertam a tensão tectónica através de terramotos de deslizamento lento. Isso geralmente acontece quando sedimentos ricos em água são enterrados com a falha, retendo a água no subsolo. No entanto, a falha da Nova Zelândia contém pouco deste sedimento oceânico típico. Em vez disso, os investigadores pensam que os antigos vulcões e as rochas transformadas – agora argilas – estão a carregar grandes volumes de água à medida que são engolidos pela falha.
O diretor da UTIG, Demian Saffer, co-autor do estudo e co-cientista-chefe da missão de perfuração científica, disse que as descobertas sugerem que outras falhas sísmicas em todo o mundo podem estar em situações semelhantes.
“É uma ilustração muito clara da correlação entre os fluidos e o estilo do movimento das falhas tectônicas – incluindo o comportamento dos terremotos”, disse ele. “Isso é algo que levantamos a partir de experimentos de laboratório e é previsto por algumas simulações de computador, mas há muito poucos experimentos de campo claros para testar isso na escala de uma placa tectônica.”
A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA e por agências de ciência e pesquisa da Nova Zelândia, Japão e Reino Unido.
