A geologia por trás de um Tsunami

A geologia por trás de um Tsunami

Tsunami é uma palavra japonesa: ‘tsu’ significa porto e ‘nami’ significa onda.  Até recentemente, eles eram chamados de maremotos, mas esse termo foi corrigido, pois a sua formação não tem nada a ver com marés (que são impulsionadas pela gravidade da Terra, da Lua e do Sol).

Então o que gera tsunamis? Esse incrível fenômeno natural é conhecido por grandes ondas oceânicas geradas por alguma movimentação repentina no oceano. Esse movimento repentino pode ser um terremoto, uma erupção vulcânica, um deslizamento de terra ou até mesmo o impacto de um grande meteorito. Os tsunamis percorrem o oceano a grandes velocidades podendo se transformar em grandes ondas mortais em zonas costeiras.

Um tsunami, diferente do que muitos acreditam, não é formado por uma única onda gigante, mas sim uma série de ondas onde a primeira pode não ser necessariamente a de maior amplitude. Enquanto as ondas comuns geradas pelo vento causam apenas um movimento superficial da água, a passagem de um tsunami envolve o movimento de águas superficiais e águas profundas.

Curiosamente, isso faz com que a velocidade de um tsunami seja controlada por essa profundidade. A energia total dentro da onda não muda, é transferida, podendo aumentar de altura (ou amplitude), fenômeno conhecido por empolamento da onda (wave shoaling). Em águas mais profundas as velocidades são mais rápidas e diminuem à medida que se aproximam da terra e atingem águas cada vez mais rasas.

Figura 01 – Registro em gráfico do Tsunami de Onagawa, no Japão. Fonte: USGS.

Esse gráfico é um registro do tsunami de Onagawa, no Japão, que começou na época do terremoto de 1960 no Chile. O tempo é plotado ao longo do eixo horizontal e o nível da água é plotado no eixo vertical. Observe a elevação e queda normais da superfície do oceano, causadas, durante a parte inicial deste registro. Em seguida, são registradas algumas ondas um pouco maiores que o normal, seguidas por várias ondas maiores. Em muitos desses eventos, a costa é atingida por repetidas ondas.

Quais são as causas dos Tsunamis?

A maior parte dos tsunamis é causada por terremotos gerados em zonas de subducção, quando placas se movem uma sobre a outra, fazendo com que a água sobreposta se mova. Uma placa oceânica (mais densa) afunda ao se chocar com a placa continental (mais leve), mergulhando no manto até se fundir. O atrito entre placas é enorme. Esse atrito evita uma taxa lenta e constante de subducção e, em vez disso, as duas placas ficam “presas”. O resultado é um acúmulo de energia muito semelhante à energia armazenada em uma mola compactada. Essa energia pode se acumular na placa superior por um longo período de tempo, décadas ou mesmo séculos, até que as forças de atrito extrapolem entre as duas placas “presas”.

Esse movimento repentino é a causa do tsunami, porque causa um enorme empurrão na água sobreposta. Ao mesmo tempo, as áreas interiores da placa de substituição são subitamente abaixadas. A onda em movimento começa a sair de onde o terremoto ocorreu. Parte da água viaja para fora e atravessa a bacia oceânica e, ao mesmo tempo, a água corre em direção a terra para inundar a costa recentemente rebaixada.

Vídeo 01 – Tsunami causado por terremoto. Fonte: Geoscience Australia.

Os tsunamis viajam rapidamente através do oceano aberto. O mapa abaixo mostra como um tsunami produzido por um terremoto ao longo da costa do Chile em 1960 viajou pelo Oceano Pacífico, atingindo o Havaí em cerca de 15 horas e o Japão em menos de 24 horas.

Figura 02 – Registro em mapa de um Tsunami. Fonte: USGS.

Tsunamis também podem ser gerados a partir de deslizamentos de terra que acontecem no fundo do mar. São mais propensos em áreas íngremes e carregadas de sedimentos, como a borda da encosta continental. Quando ocorre um deslizamento de terra (talvez após um terremoto próximo), uma grande massa de areia, lama e cascalho pode se mover descendo a encosta. Esse movimento puxa a água para baixo podendo causar um tsunami.

Vídeo 02 – Tsunami causado por deslizamento de terra. Fonte: Geoscience Australia.

Tsunamis iniciados por erupções vulcânicas são menos comuns. Eles podem ocorrer de várias maneiras, por colapso destrutivo de vulcões costeiros, insulares e subaquáticos resultando em deslizamentos de terra maciços. Por fluxos piroclásticos, causando mergulho de encostas vulcânicas no oceano e ainda por vulcões de caldeira em colapso após uma erupção, que empurram a água sobrejacente para fora causando sua queda.

Vídeo 03 – Tsunami causado por erupção vulcânica. Fonte: Geoscience Australia.

Os cientistas suspeitavam que a topografia do fundo do mar como montanhas e abismos subaquáticos, além de ilhas, tivesse um papel importante em desviar as ondas do tsunami em alguns lugares e ampliá-las em outros. Mas eles puderam confirmar isso somente após ondas passarem e serem registradas por três satélites, atingindo Tohoku-oki, em março de 2011.

A imagem da capa é um modelo de computador baseado em dados que mostra como as ondas podem se comportar à medida que se propagam. Os picos das ondas são representados em vermelho-marrom, enquanto as depressões na superfície do mar aparecem em verde-azul. Contornos em escala de cinza mostram a localização de cumes, picos e ilhas no meio do oceano. Você também pode visualizar o modelo animado, que revela o movimento na bacia do Pacífico:

Vídeo 04 – Modelo animado de um Tsunami. Fonte: NASA Earth Observatory.

*Tanto a imagem da capa quanto o modelo animado da NASA Earth Observatory foram criados por Jesse Allen e Robert Simmon, usando dados fornecidos por Tony Song (NASA/JPL).

Referências

Geoscience Australia. Australian Government. Tsunami. https://www.ga.gov.au/scientific-topics/community-safety/tsunami. Acesso em 04 de fevereiro de 2020.

Geology. Tsunami Geology – What Causes a Tsunami. https://geology.com/articles/tsunami-geology.shtml. Acesso em 04 de fevereiro de 2020.

NASA. Earth Observatory. The Seafloor Focuses and Merges Tsunami Waves. https://earthobservatory.nasa.gov/images/77331/the-seafloor-focuses-and-merges-tsunami-waves. Acesso em 06 de fevereiro de 2020.

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