Adaptado de um liberar Escrito por Bianca Scolaro para a Universidade Estadual da Louisiana.
Com clareza sem precedentes, os cientistas observaram diretamente uma zona de subducção – o ponto de colisão em que uma placa tectônica mergulha sob a outra – se separando de forma fiscal. A descoberta, relatado em avanços científicoslança uma nova luz sobre como a superfície da Terra evolui e levanta novas questões sobre os riscos futuros de terremotos no noroeste do Pacífico.
As zonas de subducção são os locais dos eventos tectônicos mais poderosos da Terra. Eles dirigem continentes em todo o mundo, desencadeiam terremotos devastadores e erupções vulcânicas e reciclando a crosta do planeta no manto.
Mas eles não duram para sempre. Se o fizessem, os continentes colidiriam e empilhariam sem parar, apagando oceanos e eliminando o registro do passado da Terra. A grande questão que os geólogos lutaram é: como exatamente esses sistemas poderosos finalmente desligam?
“Começar uma zona de subducção é como tentar empurrar um trem para cima – é preciso um grande esforço”, disse Brandon Shuck, professor assistente da Universidade Estadual da Louisiana e principal autor do estudo. “Mas uma vez que está se movendo, é como se o trem estivesse correndo ladeira abaixo, impossível de parar. Terminar exige algo dramático – basicamente, um acidente de trem.” Shuck conduziu a pesquisa enquanto ele era pesquisador de pós-doutorado no Observatório da Terra de Lamont-Doherty, que faz parte da Columbia Climate School.
Na costa da ilha de Vancouver, em uma região de Cascadia, onde as placas de Juan de Fuca e Explorer se movem lentamente sob a placa norte -americana, os cientistas encontraram a resposta. Usando uma combinação de imagem de reflexão sísmica – essencialmente um ultrassom da subsuperfície da Terra – e registros detalhados de terremotos, a equipe capturou uma zona de subducção no processo de se separar.
Os dados sísmicos foram coletados durante o 2021 Experiência de imagem sísmica Cascadia (CASIE21) A bordo do vaso de pesquisa do Observatório da Terra de Lamont-Doherty, o Marcus G. Langseth. O experimento foi liderado por Lamont Scientist Suzanne Carbotteque também é co-autor do novo artigo, junto com o colega Lamont Anne Bécel. Os pesquisadores enviaram ondas sonoras do navio para o fundo do mar e registraram os ecos usando uma serpentina de 15 quilômetros de dispositivos de escuta subaquática. Isso produziu imagens de alta resolução de falhas e fraturas profundas sob o fundo do oceano, revelando lugares onde o prato está estalando.
“Esta é a primeira vez que temos uma imagem clara de uma zona de subducção presa no ato de morrer”, disse Shuck. “Em vez de desligar de uma só vez, o prato está rasgando peça por peça, criando microplacas menores e novos limites. Então, em vez de um grande acidente de trem, é como assistir um trem lentamente descarrilha, um carro de cada vez.”
Carbotte acrescenta que os cientistas sabem há décadas que a subducção pode parar, pois regiões flutuantes de placas oceânicas atingem uma zona de subducção. “Mas não tivemos uma imagem tão clara do processo em ação”, diz ela. “Essas novas descobertas nos ajudam a entender melhor o ciclo de vida das placas tectônicas que moldam a terra”.
A equipe observou lágrimas cortando o prato Juan de Fuca, incluindo uma pausa enorme, onde o prato caiu cerca de cinco quilômetros. “Há uma falha muito grande que está quebrando ativamente a placa (subdutora)”, explicou Shuck. “Ainda não está 100% arrancado, mas está perto.” Os registros de terremotos confirmam o padrão: ao longo da lágrima de 75 quilômetros, algumas seções ainda são sismicamente ativas, enquanto outras são estranhamente silenciosas. “Quando uma peça se quebra completamente, ela não produz mais terremotos porque as pedras não estão mais presas”, disse ele. Essa falta de sismicidade é um sinal revelador de que parte da placa já se destacou e a lacuna está crescendo lentamente com o tempo.
O estudo constatou que esse rompimento acontece nos estágios, através do que os pesquisadores chamam de rescisão “episódica” ou “por partes”. Em vez de uma pausa repentina em toda a placa tectônica, o prato gradualmente se separa uma seção de cada vez.
Ao rasgar em pedaços menores, a placa maior perde o impulso – como cortar os carros de um trem em fuga – e eventualmente deixa de ser puxado para baixo. O momento para cada peça se afastar leva vários milhões de anos, mas juntos esses episódios podem gradualmente encerrar um sistema de subducção inteiro.
Esse rompimento episódico ajuda a explicar características intrigantes na história da Terra preservadas em outros lugares, como fragmentos abandonados de placas tectônicas e rajadas incomuns de atividade vulcânica. Um exemplo impressionante está fora de Baja California, onde os cientistas observam há muito tempo microplacas fósseis-os restos quebrados da placa Farallon, outrora-massiva. Durante décadas, os pesquisadores sabiam que esses fragmentos deveriam ser evidências de zonas de subducção moribunda, mas o mecanismo que os criou não era claro. A Cascadia agora está fornecendo que a peça ausente: as zonas de subducção não entram em colapso em um único evento catastrófico, mas desvendar passo a passo, deixando para trás as microplacas como evidência geológica.
Olhando para o futuro, os pesquisadores estão explorando se um grande terremoto pode se romper em uma dessas lágrimas recém -descobertas ou se as intervalos podem influenciar como as rupturas se propagam. Embora essas descobertas ajudem a refinar os modelos de como as complexidades estruturais afetam o comportamento do terremoto, elas não alteram significativamente as perspectivas de risco para Cascadia em uma escala de tempo humana. A região permanece capaz de produzir terremotos e tsunamis muito grandes, e entender como essas novas quebras influenciam os padrões de ruptura melhorarão os modelos usados para estudar riscos sísmicos no noroeste do Pacífico.
O CASIE21 é apoiado pela National Science Foundation sob prêmios OCE 1827452 e OCE 2217465.
