Profa. Dra. Tereza Higashi Yamabe
Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (UNESP) - Presidente Prudente/SP - Especialista em Geotermia e Sismicidade Induzida. Cursos e estágios no Japão e Bélgica sobre Energia Geotermal (1986); Sismos Vulcânicos (2003); Variações térmicas e hidrológicas relacionadas com atividades tectônicas (1995).
Msc. Célia Fernanes
Técnica em Sismologia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo.
Sra. Cleusa Barbosa
Trabalha também com Sismologia na Universidade de São Paulo.
Mestranda Maria Fernanda
Geóloga e está atualmente concluindo o seu mestrado na UFRN
Para Finalizar deixo um excelente texto escrito pela Prof. Dr. Teresa Publicada no dia 29/12/04 no jornal O Imparcial, de Presidente Prudente(http://www.sinomar.com.br/nt_291204.asp)
TERREMOTOS E TSUNAMIS, POR QUE OCORREM?
Profa. Dra. Tereza Higashi Yamabe
O que são terremotos?
Terremotos ou abalos sísmicos ou tremores de terra, são termos utilizados para identificar um evento sísmico, conforme o seu "tamanho". Desta forma, o termo terremoto é reservado para eventos grandes, geralmente aqueles com perdas humanas e grandes estragos.
Terremotos são ocorrências de falhas ou fraturas na rocha; ou seja, a rocha trinca, com ou sem deslocamento relativo entre os blocos. Portanto, independente do tamanho dos sismos, a ocorrência de um terremoto não significa que houve uma explosão no interior da Terra, e sim, uma rachadura na rocha. A extensão dessa rachadura, pequena ou grande, é que define se o sismo é apenas um tremor de terra ou um terremoto.
A fratura ou falha acontece porque a força de resistência da rocha se torna menor do que a força que é nela aplicada. A força pode ter sido aplicada na rocha durante um intervalo de tempo que pode ser até de milhões de anos. Quando então a rocha “não suporta mais” ela se quebra, liberando instantaneamente toda a energia nela acumulada. A energia liberada transforma-se em ondas elásticas (1) que se propagam em todas as direções, como as ondas que se formam na superfície da água em uma bacia, quando nela cai um pingo. Quando essas ondas sísmicas atingem a superfície terrestre, elas são percebidas pelas pessoas na forma de um tremor. Elas também caminham para o interior da Terra e podem até atravessá-la toda e atingir a superfície do outro lado, muito longe de onde foram geradas. Quando atingem a superfície da Terra podem ser registradas pelas estações sismográficas, instaladas pelo mundo afora.
A partir desses registros é possível obter informações sobre a estrutura terrestre abaixo da superfície. Por isso é que se diz que o registro das ondas sísmicas é como uma radiografia do interior da Terra. Desta forma, as informações tais como densidade e espessura das diferentes camadas de rocha, que compõem o Planeta Terra, têm sido obtidas a partir dos estudos sismológicos.
O tamanho ou magnitude de um sismo é a medida da energia liberada e é definida pela escala de magnitude Richter. Fala-se normalmente que essa escala vai de zero a nove, entretanto, ela não tem limites inferior ou superior, pois os valores da escala são relativos a um padrão. O fato é que nunca houve nenhum terremoto, registrado, cuja magnitude tenha ultrapassado o valor nove nessa escala, mas nada impede que haja um. Em termos de energia liberada, um sismo com magnitude sete, por exemplo, na Escala Richter significa até mais de dez vezes de energia a mais do que outro sismo de magnitude seis.
O que um terremoto provoca na superfície da Terra, tal como, tremor sentido pelas pessoas, rachaduras nas paredes ou no solo, desabamentos de edificações, etc., pode ser medido como sua intensidade , na escala denominada Mercalli Modificada, que varia de I a XII graus. Desta forma, intensidade I significa que ninguém sentiu o tremor ou, em condições especiais, animais ficam inquietos e o terremoto é classificado de intensidade XII quando provoca danos totais, com grandes rachaduras no solo, desabamentos e mortes.
Terremotos : por que e onde ocorrem ?
Os eventos sísmicos podem ser fenômenos naturais, que independem da ação do homem. Podem também ser provocados pelas atividades humanas, que alteram ou modificam a natureza. Para falar desses fenômenos, naturais ou induzidos, é interessante saber por que e onde eles ocorrem.
A Terra é uma "bola", um pouco achatada nos seus pólos, formada por camadas de rochas de variadas espessuras e tem quase 13.000 km de diâmetro. A "casca" da Terra ou sua camada sólida mais externa, conhecida como litosfera (2) terrestre, é quebrada em várias partes, como a casca trincada de um ovo cozido. Ou ainda, é como a capa de uma bola de futebol que é formada de várias partes costuradas, com a diferença de que na bola esses pedaços têm tamanhos iguais. Na litosfera terrestre essas partes têm tamanhos variados e são chamadas de placas litosféricas.
Essas placas sólidas, com espessura média de 100 km , movimentam-se umas em relação às outras, em conseqüência da movimentação térmica do magma abaixo delas.
Por que ocorre a movimentação térmica abaixo das placas litosféricas? Sendo a Terra um corpo quente, com temperatura provavelmente acima de 5.000 °C no seu núcleo, o calor flui do seu interior para a superfície (3) . Desta forma, o magma, que é essencialmente rocha fundida e está localizado imediatamente abaixo da litosfera, apresenta movimentos ascendentes e descendentes, em função da diferença de temperatura entre a base e o topo dessa camada (4) .
Esses movimentos ascendentes e descendentes, formando círculos de convecção térmica, também ocorrem na água dentro de uma caneca sobre o fogo: a parte inferior recebe o calor primeiro, fica agitada com o aumento da temperatura e sobe, empurrando a água mais fria para baixo. Os movimentos circulares de sobe e desce funcionam como se fossem 'rodinhas'. Imagine a fileira de rodinhas que ficam sob uma esteira ou escada rolantes. Quando as rodinhas giram para a direita, a esteira movimenta-se para a direita e quando elas giram para a esquerda, a esteira vai para a esquerda. Portanto, quem faz o papel das rodinhas que movimentam as placas litosféricas são os processos convectivos dentro do magma. A velocidade relativa das placas varia de cerca de dois a dezessete centímetros ao ano. Parece pouco? Então imagine esse movimento durante milhões e milhões de anos.
A movimentação dessas placas é importante porque tem provocado a modificação completa da superfície física da Terra há milhões de anos. Tem mudado a posição relativa dos continentes (5) e é responsável pela ocorrência dos terremotos e vulcões, até fazendo surgir ou desaparecer ilhas. Aliás, foi através do mapeamento dos pontos da superfície onde ocorrem os terremotos (6) e vulcões é que foi possível definir as bordas das placas litosféricas.
As bordas dessas placas são os locais onde ocorre a maioria dos terremotos e vulcões. Assim, as ilhas que formam o Japão e as Filipinas, ou a costa leste das Américas, por exemplo, estão localizadas em regiões de bordas de placas, o que explica a ocorrência freqüente de terremotos e erupções vulcânicas nesses locais. Explica também porque não temos no Brasil, localizado na parte central da Placa Sul Americana, muitos desses fenômenos naturais chamados tectônicos (7) .
A cordilheira dos Andes delimita a borda oeste da Placa Sul Americana enquanto a sua borda leste situa-se ao longo da parte central do Oceano Atlântico, onde também existe uma cordilheira no fundo do mar, formada pelo afastamento das placas Sul Americana e Africana. Quando essas placas se afastam, rochas derretidas são expelidas do interior da Terra, como as erupções vulcânicas. Sendo as águas no fundo do mar muito frias, resfriam rapidamente essa lava, que se solidifica e forma novo assoalho oceânico.
O afastamento de placas litosféricas, e a formação de nova "casca" da Terra, é contrabalanceado pela colisão de placas e "desaparecimento" de parte da velha "casca". Por isso que é que a "Bola Terra" não tem aumentado de tamanho. Um exemplo onde placas estão colidindo é a costa oeste da América do Sul. Essa colisão entre a placa sul americana e a oceânica, denominada Placa de Nazca, provoca uma compressão que tem determinado o "enrugamento" da placa continental com a formação da Cordilheira dos Andes e também um "mergulho" de parte da placa oceânica por baixo da continental.
Desta forma, o efeito dos movimentos convectivos ou dos círculos de convecção térmica no material magmático é tal que partes ascendentes do movimento de dois círculos vizinhos provocam o afastamento de placas. Por outro lado, partes convectivas descendentes provocam a colisão das placas.
Na figura, Estrutura da Terra e a tectônica das placas, é possível visualizar os efeitos do movimento litosférico e do material magmático subjacente: afastamento dos continentes, formação de assoalho oceânico, mergulho de uma placa sob outra, formação de montanhas continentais e submarinas, formação de ilhas, etc.. Toda essa movimentação provoca a ocorrência de terremotos e maremotos, onde as rochas estão sólidas, e as erupções vulcânicas, tanto continentais quanto as oceânicas.
MAREMOTOS: terremotos no mar
Maremotos são terremotos ocorridos nas placas litosféricas sob o mar, as chamadas placas oceânicas. Portanto, o epicentro de um maremoto fica localizado no mar. Teoricamente ele não provocaria vítimas como um terremoto que ocorre na placa continental e cujo epicentro localiza-se em região populosa.
Contudo, o grande problema do maremoto é que ele gera os tsunamis ou ondas gigantescas, que podem atingir até mais de 20 metros de altura. Essas ondas começam sobre a falha que provocou o maremoto e são geradas por um deslocamento de água, que nem é tão grande na região epicentral do sismo. Em alto mar essas ondas viajam com grande velocidade, mas com amplitude pequena e comprimento de onda de centenas de metros (8) , o que faria, portanto, um barco apenas oscilar. Entretanto, ao atingir regiões costeiras, onde a profundidade do mar é pequena, a velocidade das ondas diminui e a sua energia fica então acumulada em uma extensão menor de água, provocando aumento na altura da onda e transporte de quantidades incríveis de água para dentro do continente ou ilha.
Tsunamis podem também ser gerados por explosões vulcânicas, como o que foi provocado pelo vulcão Krakatoa na Indonésia em 1883 e que atingiu 40 m de altura, prejudicando grandes extensões costeiras circunvizinhas. Contudo, não são apenas as regiões próximas do maremoto é que podem sofrer com os tsunamis. Em 1960, um terremoto ocorrido na costa do Chile provocou um tsunami que alcançou o Japão. Isto é possível porque a velocidade de um tsunami em alto mar é comparável à de um avião.
No Brasil não ocorrem grandes terremotos nem maremotos ou erupções vulcânicas. Será porque Deus é Brasileiro?
Como foi dito anteriormente, terremotos, maremotos e vulcões ocorrem com mais freqüência nas bordas das placas litosféricas. Entretanto, sismos em menor número e variadas magnitudes também podem ocorrer no centro de uma placa. Deste modo, no Brasil, situado no centro da placa Sul Americana, os sismos não são de magnitude e intensidade elevadas e nem tampouco tão freqüentes como na região das bordas de placas. Contudo, atualmente não se pode dizer que o nível de atividade sísmica no território brasileiro seja desprezível. O aumento de estações sismográficas tem permitido registrar muitos tremores de terra, percebidos ou não pelas pessoas. Têm ocorrido no Brasil sismos naturais e também os chamados induzidos.
A distribuição de estações sismográficas no País ainda não é uniforme, mas a atividade sísmica registrada no território brasileiro tem sido significativa, destacando-se a sismicidade (9) da região Nordeste, com a seqüência de sismos de João Câmara no Rio Grande do Norte que se tornou mais intensa em 1986, os ocorridos em Palhano no Ceará e as dezenas de pequenos tremores no Estado de Pernambuco, ocorridos em julho de 2002. A região Sudeste também tem apresentado um nível significativo de sismicidade, inclusive com alguns dos maiores sismos já ocorridos no Brasil, como o de Mogi Guaçu no Estado de São Paulo em janeiro de 1922, com magnitude 5,2 e o sismo na plataforma continental do Espírito Santo em fevereiro de 1955, com magnitude 6,3.
Apesar do homem não conseguir evitar os terremotos, sua interferência na natureza já provocou a ocorrência de sismos. De acordo com a literatura no assunto, têm sido induzidos sismos pelas seguintes atividades humanas: injeção sob pressão de fluidos na rocha, enchimento de lagos artificiais em usinas hidrelétricas, explosões nucleares, atividades de extração de óleo, escavações de minas de carvão. No Brasil, têm havido também casos de indução de abalos sísmicos pela perfuração e exploração de poços profundos para água subterrânea.
Contudo, felizmente, mesmo ocorrendo tremores de terra naturais e os também provocados pela ação do homem na natureza, no Brasil, de fato, não há vulcões, furacões e nunca houve grandes danos por terremotos.
Assistindo pela televisão os danos provocados pela fúria dos tsunamis, conseqüentes do maremoto ocorrido no Oceano Índico nesta semana, e que atingiram vários países, podemos até acreditar que Deus seja mesmo Brasileiro!
1) Ondas elásticas são ondas que se propagam em meio deformável ou elástico. Esse meio pode ser um sólido como a rocha ou um fluído como a água e o ar. Com a passagem da onda, a água, por exemplo, sofre uma oscilação para cima e para baixo ou para frente e para trás em torno de uma posição de equilíbrio, sem, contudo, ser arrastada pela onda.
2) Litosfera: esfera de pedra, pois lito = pedra ou rocha. A litosfera é uma camada de rocha sólida, de cerca de 100 km de espessura.
3) Pelas Leis da Termodinâmica, o calor flui de uma parte onde a temperatura é maior para outra onde a temperatura é menor. Por isso é que usamos casaco quando a temperatura ambiente está baixa, para não perdermos o calor do nosso corpo.
4) Esses movimentos da rocha fundida que carregam o calor, caracterizam o modo de transferência de calor chamado convecção térmica . Outro modo é o da condução , onde nenhuma massa é transportada com a transferência de calor, por exemplo, quando esquentamos a nossa mão fria mantendo-a em contato com uma outra mão ou superfície mais quente.
5) A deriva continental, que separou, por exemplo, os continentes africano e sul americano, teve início há cerca de 150 milhões de anos.
6) A região onde ocorre a liberação de energia sísmica, ou a falha na rocha, é chamada de região focal ou foco sísmico. O ponto diretamente acima do foco, na superfície da Terra, é chamado de epicentro.
7) Tectônica em grego quer dizer arte de construir. Toda a dinâmica das placas litosféricas é chamada de Tectônica de placas.
8) Comprimento de onda é a distância entre dois picos ou duas depressões consecutivas das ondas. Desta forma, um movimento ondulatório que apresenta grande comprimento de onda é dito de baixa freqüência. Do contrário, se o comprimento de onda for pequeno o movimento é dito de alta freqüência. Amplitude da onda é a altura da crista da onda.
9) Sismicidade refere-se à freqüência e intensidade dos sismos em um ponto geográfico.
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