Como funcionam os terremotos
Até muito recentemente, os cientistas tinham apenas suposições sobre o que realmente causava os terremotos. Mesmo hoje, ainda há uma certa dose de mistério que os rodeia, mas os cientistas já têm um entendimento muito mais claro do fenômeno.
Houve um enorme progresso no século passado: os cientistas identificaram as forças que causam os terremotos e desenvolveram uma tecnologia que nos informa a magnitude e a origem de um terremoto. O próximo passo é encontrar uma forma de prever os terremotos, para que eles não peguem as pessoas de surpresa.
O chão treme
O terremoto é uma vibração que se movimenta pela crosta terrestre. Tecnicamente, um caminhão grande que faz um estrondo pela rua, causa um mini-terremoto se você sente a sua casa tremer quando ele passa, mas os terremotos são eventos que afetam uma área relativamente grande, como uma cidade inteira. Vários fatores podem causar terremotos:
- erupções vulcânicas;
- impactos de meteoros;
- explosões subterrâneas (um teste nuclear subterrâneo, por exemplo);
- estruturas que desmoronam (como uma mina).
Ouvimos falar sobre terremotos nos noticiários apenas de vez em quando, mas na verdade eles ocorrem todos os dias no nosso planeta. De acordo com a pesquisa da United States Geological, mais de três milhões de terremotos ocorrem todos os anos, o que soma 8 mil por dia ou um a cada 11 segundos.
A vasta maioria destes 3 milhões de tremores é extremamente fraco. A lei das probabilidades também faz com que um bom número dos tremores mais fortes aconteça em lugares não habitados, onde ninguém os sente. São os grandes terremotos, que ocorrem em áreas muito populosas, que nos chamam a atenção.
Os terremotos causaram muitos danos às terras ao longo dos anos e tiraram muitas vidas. Nos últimos cem anos, houve mais de 1,5 milhões de fatalidades relacionadas aos terremotos. Geralmente, não é o tremor de terra em si que mata, é a destruição de estruturas feitas pelo homem e outros desastres naturais conseqüentes dos terremotos, tais como os tsunamis, as avalanches e os deslizamentos de terra.
Placas deslizantes
Uma das falhas mais conhecidas é a falha de San Andreas, na Califórnia. Ele marca o limite entre a placa do oceano Pacífico e a do continente norte-americano e se estende ao longo de 1.050 km de terra.
A maior descoberta científica na história da sismologia, o estudo dos terremotos, chegou na metade do século XX, com o desenvolvimento da teoria das placas tectônicas. Os cientistas propuseram a idéia das placas tectônicas para explicar uma série de fenômenos peculiares na terra, tais como o movimento aparente dos continentes ao longo do tempo, as regiões de atividade vulcânica e a presença de enormes sulcos no fundo do oceano.
A teoria básica é que a camada superficial da terra, a litosfera, é formada por muitas placas que deslizam sobre uma zona do manto externo, a astenosfera. Nos limites entre estas placas enormes de solo e pedra, três coisas diferentes podem acontecer.
- As placas podem se deslocar para lados diferentes - se duas placas estão se separando uma da outra, rochas quentes derretidas fluem das camadas do manto abaixo da litosfera. Este magma sobe para a superfície (do fundo do oceano), onde é chamado de lava. Quando a lava se esfria, ela endurece e forma novo material de litosfera, preenchendo a fenda. Isto se chama limite de placa divergente.
- As placas podem colidir - se duas placas se movimentam uma em direção à outra, uma placa geralmente desliza para baixo da outra. A placa que submerge, afunda nas camadas mais baixas do manto, onde derrete. Em alguns limites onde duas placas se encontram, nenhuma placa está em posição para submergir, portanto ambas se empurram uma contra a outra para formar montanhas. As linhas onde as placas se empurram uma contra a outra são chamadas de limites de placas convergentes.
- As placas deslizam uma contra a outra - em outros limites, as placas simplesmente deslizam em direções opostas. Ao mesmo tempo que as placas não se encontram diretamente uma contra a outra nestes limites de transformação, elas são empurradas bem próximo uma da outra. Uma grande quantidade de tensão se forma nos limites.
Onde estas placas se encontram, você vai encontrar falhas, que são fissuras na crosta terrestre, onde os blocos de rochas se movimentam em direções diferentes. Os terremotos são muito mais comuns ao longo das linhas de falhas do que em qualquer outro lugar do planeta.
Falhas
Os cientistas identificam quatro tipos de falhas, caracterizadas pela posição do plano de falha, a fissura na rocha e o movimento de dois blocos de rocha.
- Em uma falha normal, o plano de falha é quase vertical. A falha geológica, bloco de rocha posicionado acima do plano, empurra para baixo ao longo da placa inferior. A placa inferior empurra para cima, de encontro à rocha superior. Estas falhas ocorrem onde a crosta está sendo separada, devido à pressão de limites de placas divergentes.
- O plano de falha de uma falha reversa também é quase vertical, mas a rocha superior empurra para cima e a rocha inferior empurra para baixo. Este tipo de falha se forma onde a placa está sendo comprimida.
- Uma falha de cavalgamento se movimenta da mesma maneira que uma falha reversa, mas a linha de falha é quase horizontal. Nestas falhas, que também são causadas por compressão, a rocha ascendente é, na verdade, empurrada para cima no topo da rocha inferior. Este é o tipo de falha que ocorre no limite de uma placa convergente.
- Em uma falha transcorrente, os blocos de rocha se movimentam em direções horizontais opostas. Estas falhas se formam quando os pedaços de crosta deslizam uns contra os outros, como num limite de placa transformantes.
Em todos estes tipos de falhas, os diferentes blocos de rochas se empurram uns contra os outros, criando uma forte fricção enquanto se movimentam. Se este nível de fricção for suficientemente alto, os dois blocos ficam travados. A fricção evita que eles deslizem um por cima do outro. Quando isto acontece, as forças nas placas continuam a empurrar a rocha, aumentando a pressão aplicada na falha.
Se a pressão aumenta o suficiente, então ela vai superar a força da fricção e os blocos se movimentarão rapidamente para a frente. Em outras palavras, quando as forças tectônicas empurram os blocos "travados", uma energia potencial se forma. Quando as placas finalmente se movimentam, esta energia formada se torna cinética. Alguns movimentos de falha criam mudanças visíveis na superfície da terra, mas outras mudanças ocorrem em rochas muito abaixo da superfície e, portanto, não criam uma ruptura na superfície.
A fissura inicial que cria a falha, juntamente com estas mudanças intensas repentinas ao longo das falhas já formadas, são as principais fontes de terremotos. A maioria dos terremotos ocorre nos limites de placa, porque é aí que a força dos movimentos das placas é sentida de maneira mais intensa, criando zonas de falhas, grupos de falhas interligados. Em uma zona de falha, a liberação de energia cinética pode aumentar o estresse (energia potencial) em outra falha próxima, levando a outros terremotos. Este é um dos motivos pelos quais vários terremotos podem ocorrer na mesma área em um curto período de tempo.
De tempos em tempos, terremotos realmente ocorrem no meio das placas. Na realidade, uma das mais poderosas séries de terremotos nos Estados Unidos, ocorreu no meio da placa continental Norte Americana. Estes terremotos, que sacudiram vários estados em 1811 e 1812, originaram-se no Missouri. Nos anos 70, cientistas descobriram a origem provável deste terremoto: uma zona de falha de 600 milhões de anos enterrada embaixo de muitas camadas de rocha.
As vibrações de um dos terremoto desta série foram tão poderosas que tocaram os sinos das igrejas num raio tão poderoso que atingiu até Boston. Na próxima sessão, examinaremos as vibrações dos terremotos e veremos como elas viajam pelo solo.
Provocando ondas
Quando uma fissura ou mudança repentina ocorre na crosta terrestre, a energia irradia para fora como ondas sísmicas, assim como a energia da perturbação de um corpo na água irradia em forma de onda. Em cada terremoto, existem vários tipos diferentes de ondas sísmicas.
Ondas de corpo se movimentam pela parte interna da terra, enquanto as ondas de superfície percorrem sua parte extrema. As ondas de superfície, às vezes chamadas de ondas longas, ou simplesmente ondas L, são responsáveis pela maior parte dos danos associados aos terremotos, porque causam as vibrações mais intensas. Originam-se das ondas de corpo que alcançam a superfície.
Existem dois tipos principais de ondas de corpo:
- Ondas primárias, também chamadas de ondas P ou ondas compressionais, percorrem de 1,6 a 8 km por segundo, dependendo do material por onde estão se movimentando. Esta velocidade é maior do que a velocidade de outras ondas, portanto as ondas P chegam primeiro em qualquer tipo de superfície. Elas percorrem sólidos, líquidos e gases e vão passar completamente pelo corpo da terra. Assim que percorrem as rochas, as ondas movimentam pequenas partículas, separando-as e depois juntando-as novamente, alinhadas com a direção do movimento da onda. Estas ondas chegam na superfície como um golpe abrupto;
- Ondas secundárias, também chamadas de ondas S ou ondas transversais, ficam um pouco atrás das ondas P. À medida que estas ondas se movimentam, elas deslocam partículas de rocha para fora, empurrando-as no sentido perpendicular a seu percurso. Isto resulta no primeiro período de revolução associado aos terremotos. Ao contrário das ondas P, as ondas S não se movimentam direto pela terra. Elas atravessam apenas os materiais em estado sólido e param na camada líquida no centro da terra.
Ambos os tipos de ondas de corpo viajam ao redor da terra e podem ser detectadas do lado oposto do planeta, a partir do ponto onde o terremoto começou. A qualquer momento, ocorre um número de ondas sísmicas muito leves que se movimentam em torno do planeta.
Ondas de superfície são como as ondas em um corpo de água, elas movimentam a superfície da terra. Isto geralmente causa o pior estrago, porque o movimento das ondas mexe com as fundações de estruturas feitas pelo homem. As ondas L são as que movimentam-se mais devagar, portanto, o tremor mais intenso geralmente vem no final de um terremoto.
Localizando a origem do terremoto
Vimos na que existem três tipos diferentes de ondas sísmicas e que estas ondas se movimentam em velocidades diferentes. Como a velocidade exata das ondas P e S varia de acordo com composição do material que elas percorrem, a média entre as velocidades das duas ondas irá permanecer relativamente constante em qualquer terremoto. As ondas P geralmente viajam 1,7 vezes mais rápido do que as ondas S.
Usando esta média, os cientistas podem calcular a distância entre qualquer ponto na superfície da terra e o foco de um terremoto - o ponto de fissura onde as vibrações se originaram. Eles fazem isto com um sismógrafo, máquina que registra as diferentes ondas. Para descobrir a distância entre o sismógrafo e o foco, os cientistas também precisam saber a hora em que as vibrações chegaram. Com esta informação, eles observam quanto tempo passou entre a chegada de ambas as ondas e verificam uma tabela especial para saber a distância que as ondas percorreram, com base neste intervalo.
Ao juntar estas informações de três ou mais pontos, pode-se descobrir o local do foco através do processo de trilateração. Basicamente, desenha-se uma esfera imaginária em volta de cada localização sismográfica, com o ponto de medida como o centro e a distância (vamos chamá-la de X) a partir deste ponto até o foco como o raio. A superfície do círculo descreve todos os pontos que estão a X quilômetros de distância do sismógrafo. O foco tem que estar em algum lugar ao longo desta esfera. Se surgirem duas esferas, baseadas nas evidências de dois sismógrafos diferentes, obtêm-se um círculo bi-dimensional, onde elas se encontram. Já que o foco tem que estar dentro da superfície das duas esferas, todos os pontos de foco possíveis estão situados no círculo formado pela intersecção destas duas esferas. Uma terceira esfera vai interceptar este círculo apenas duas vezes, dando-lhe dois possíveis pontos de foco. E como o centro de cada esfera está na superfície da terra, um destes possíveis pontos estará no ar, restando apenas um local de foco lógico.
Medindo a magnitude e a intensidade
Sempre que um terremoto mais importante aparece nos noticiários, ouve-se falar da Escala Richter. Pode-se também pode ouvir falar da Escala Mercalli, apesar de não se falar nela com tanta freqüência. Estas duas medidas descrevem a potência de um terremoto a partir de duas perspectivas diferentes. A Escala Richter é usada para medir a magnitude de um terremoto, ou seja, a quantidade de energia que é liberada. Isto é calculado usando a informação obtida por um sismógrafo. A Escala Richter é logarítmica, o que quer dizer que o aumento total indica um aumento de dez vezes. Neste caso, o aumento é uma amplitude de onda, ou seja, a amplitude de onda em um terremoto de nível 6 é 10 vezes maior do que um de nível 5 e a amplitude aumenta 100 vezes entre o terremoto de nível 7 e o de nível 9. A quantidade de energia liberada aumenta 31,7 vezes entre os valores totais.
O maior terremoto já registrado marcou 9,5 graus na Escala Richter usada atualmente, apesar de não ser improvável que tenham ocorrido tremores mais fortes na história da terra. A maioria dos terremotos registra menos de 3 graus na Escala Richter. Estes tremores, que geralmente não são sentidos pelas pessoas, são chamados de micro-tremores. Geralmente, não se vê muitos estragos causados por terremotos que ficam abaixo de 4 na escala. Os terremotos mais importantes registram 7 graus ou mais.
A classificação pela escala Richter nos dá apenas uma idéia superficial sobre o verdadeiro impacto de um terremoto. Como vimos, o poder de destruição de um terremoto varia dependendo da composição do solo na área e a localização das estruturas feitas pelo homem. A extensão dos estragos é avaliada pela Escala Mercalli. Os números da Mercalli aparecem em algarismos romanos e se baseiam em interpretações subjetivas. Um terremoto de baixa intensidade, onde algumas pessoas sentem a vibração e no qual não há danos significativos, é classificado como II. A classificação mais alta, XII, é aplicada apenas a terremotos onde estruturas são destruídas, o solo fica rachado e outros desastres naturais se iniciam (como desabamento de terras ou Tsunamis). O grau da Escala Richter é determinado logo após o terremoto, assim que os cientistas compararam os dados de diferentes estações de sismógrafos. O grau da Escala Mercalli, por outro lado, não pode ser determinado até que os investigadores tenham tempo para conversar com testemunhas para descobrir o que ocorreu durante o terremoto. Assim que eles têm uma idéia clara sobre os prejuízos, eles usam o critério Mercalli para se decidir por um grau adequado. [Fonte: UOL - Como Tudo Funciona]
OS TSUNAMIS OU MAREMOTOS
Chamada de tsunami - palavra de origem japonesa que significa 'grande onda'
(tsu = grande e nami = onda) -, a onda gigante e solitária forma-se em oceanos ou lagos por causa de um evento geológico. Isso quer dizer que, em geral, os tsunamis surgem após um terremoto nas profundezas dos oceanos causado pelo movimento das placas tectônicas (Para saber mais sobre placas tectônicas leia o box no final do texto). O terremoto pode desencadear uma avalanche submarina de lama e pedras, que movimenta a água de repente e com grande força. Isso intensifica o movimento das ondas e gera o tsunami.
A possibilidade de ocorrer um tsunami na Europa, na África e no Brasil é pequena. Já em continentes que são margeados pelo oceano Pacífico, as chances são maiores. Isso acontece porque há menos vulcanismos e movimento de placas tectônicas nas bordas dos continentes localizados às margens do oceano Atlântico do que em continentes com costa voltada para o Pacífico.
O fato é que a onda gigante pode viajar por centenas ou até milhares de quilômetros no oceano. Um terremoto no Chile pode provocar um tsunami na Austrália. São raros os tsunamis gigantescos que destroem vilas ou cidades costeiras. A maioria deles é muito fraco e gera ondas com poucos centímetros.
Existe a possibilidade de que a altura do tsunami aumente durante a viagem pelos oceanos. Uma onda com altura entre dois e quatro metros pode crescer ao atingir águas rasas que estejam próximas ao ponto de impacto da onda com a costa.
Tsunamis desse tipo já aconteceram na Califórnia, no Oregon e em Washington, estados localizados na costa dos Estados Unidos voltada para o oceano Pacífico. As ondas tinham entre dez e 18 metros. Existem pessoas que não sentem medo de ondas desse tamanho. Para alguns surfistas malucos, essa é a oportunidade de tentar pegar a maior onda de suas vidas.
Muitos países atingidos por tsunamis construíram centros para estudar esse fenômeno, como o Japão, os Estados Unidos, a Austrália e a Costa Rica. O objetivo é evitar catástrofes maiores. O monitoramento é feito através de sismógrafos posicionados ao redor do planeta e que emitem dados diários sobre a movimentação no interior da Terra. Os observatórios trocam esses dados e outras informações para que os pesquisadores possam prever quando um tsunami acontecerá e quanto tempo será necessário para ele chegar à costa. Com esse cuidado, as pessoas podem ser retiradas rapidamente das áreas de risco e levadas para locais seguros. Assim, o número de vítimas e os prejuízos materiais diminuem.
Há centros de pesquisa que estudam a possibilidade de o impacto da queda de asteróides nos oceanos em tempos remotos ter provocado fortes tsunamis.
Como conseqüência, mudanças drásticas na zona costeira teriam ocorrido, como o desaparecimento de algumas espécies e mudanças nos rumos da evolução de outras.
Esses fenômenos naturais mostram como a Terra é dinâmica, está em constante mudança e que é preciso aprender a conviver com eles.
Embora as ondas geradas pelos tsunamis possam se propagar a 800 Km/h, os navegadores quase não dão conta por elas. No entanto, ao aproximarem-se do litoral, essas montanhas de água erguem-se subitamente, devastando tudo à sua passagem.
Os tsunamis atravessam o oceano em poucas horas. Em 1960 um terremoto sacudiu o Sul do Chile. Menos de 24 horas depois, do outro lado do mundo, esse tremor deu origem a um tsunami que devastou as costas do Japão. Outro tsunami famoso foi o da ilha de Krakatau (antes conhecida como Krakatoa) na Indonésia, em 1883. Ele aconteceu por causa de grandes erupções vulcânicas nas Índias Orientais o que provocou nas costas de Java, Sumatra e ilhas vizinhas ondas terríveis, com 30 m de altura. Esse tsunami destruiu completamente a cidade de Merak, levando um navio 2,5 km para o interior da ilha, a 10 metros do nível do mar! Nesse tsunami, mais de 36 mil pessoas morreram. Antes disso, em 1755, ondas com mais de 20 metros de altura atingiram o litoral de Lisboa, capital de Portugal, destruindo a cidade e matando centenas de pessoas.
Tsunamis Devastadores através dos tempos
1896: um dos piores desastres provocados por tsunami engoliu aldeias inteiras ao longo de Sanriku, no Japão; uma histórica onda submergiu cerca de 26.000 pessoas.
1883: mais de 36.000 pessoas morreram em Java devido a um tsunami causado pela erupção do vulcão Krakatoa, próximo ao estreito de Sonda (Sunda).
1946: Um terremoto nas ilhas Aleutas enviou um tsunami para o Havaí e matou159 pessoas, sendo que só cinco morreram no Alasca.
1964: Um terremoto no Alasca ativou um tsunami de até 20 pés de altura, matando 11 pessoas tão longe quanto na Cidade Crescent, Califórnia, e ao todo causou mais de 120 mortes.
1983: no Japão,104 pessoas morreram devido a um tsunami provocado por um terremoto próximo.
17 de julho de 1998: em Papua, na Nova guiné, um tsunami matou 3.000 pessoas. Um terremoto de magnitude 7.1, distante 15 milhas da praia, deu origem a uma onda de 40 pés de altura, e destruiu as aldeias de Arop e Warapu.
O mais recente deles: 26 de dezembro de 2004 - mais de 24.000 mortos contabilizados até o momento
O sismo e os maremotos de domingo (27/12), provocaram devastação em sete países do sul e sudeste da Ásia e causaram mais de 24.000 mortos, segundo números ainda provisórios.
O balanço das vítimas, até o momento (28/12, 11h60, quando escrevo esse artigo) por país é: 12.029 Indonésia; 4.491 Índia; 6800 Tailândia; 830 Malásia; 48 Maldivas; 43 Birmânia; 30 Bangladesh.
Em toda a região atingida, mais de um milhão de pessoas estão sem abrigo, os feridos são da ordem dos milhares e há também milhares de desaparecidos.
Vários países do leste europeu consideram prioritário criar pequenas unidades de saúde nos países asiáticos atingidos pelos maremotos para transferir as vítimas para hospitais não afetados pela catástrofe.
Não há muita gente para salvar neste caso, pois não é como o que ocorre num terremoto "normal". A falta de água potável e a degradação do saneamento básico são também questões essenciais.
AS PLACAS TECTÔNICAS
A crosta do nosso planeta é dividida em cerca de 20 pedaços, conhecidos como placas tectônicas. Essas placas encontram-se sobre o manto, a camada interior da Terra que é formada por "material gelatinoso". O núcleo da Terra aquece o material do manto, que se torna mais leve e sobe. Ao subir, ele esfria, fica mais pesado e desce. Assim acontece a movimentação do material aquecido no interior do nosso planeta, as chamadas correntes de convecção. Elas movimentam as placas tectônicas, que podem se afastar uma das outras ou chocar-se. Como os continentes encontram-se sobre as placas tectônicas, acompanham o movimento.
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No hemisfério Sul, há cerca de 150 milhões de anos, no período Jurássico, as correntes de convecção dividiram em pedaços o megacontinente Gondwana. Elas fraturaram a crosta terrestre e separaram a América do Sul, África, Austrália, Antártica e Índia. Nas regiões de Gondwana, que hoje são Brasil e África, as correntes de convecção formaram fissuras e fraturas na crosta terrestre, o que gerou derramamento de lava. A ação contínua dessas forças também rompeu completamente a crosta terrestre e formou o oceano Atlântico. Porém, ele não parecia o vasto mar que é hoje: a fragmentação de Gondwana formou apenas um pequeno oceano, que só "cresceu" quando Brasil e África começaram a se afastar de forma gradual há, aproximadamente, 135 milhões de anos.
Quem pensa que Brasil e África já encontraram sua posição no globo terrestre depois de tantos milhões de anos em movimento, engana-se. As placas tectônicas sobre as quais os dois países estão localizados continuam a se afastar com velocidade média de dois centímetros por ano. Como o movimento das placas tectônicas é bastante lento em relação às dimensões da Terra, nós não percebemos a movimentação dos continentes. Mas equipamentos sensíveis comprovam que eles se movem.
Augusto Jeronimo Martini
Fonte: www.piave.org
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