Tecnologia Científica

A pesquisa de Stanford usa dados sísmicos para explicar a colisão continental sob o Tibete
Novas imagens revelam as causas da atividade sísmica nas profundezas da região do Himalaia, contribuindo para um debate contínuo sobre o processo de colisão continental quando duas placas tectônicas colidem uma com a outra.
Por Danielle Torrent Tucker - 22/09/2020

Além de ser o último horizonte para aventureiros e buscadores espirituais, a região do Himalaia é um local privilegiado para a compreensão dos processos geológicos. Abriga depósitos minerais de classe mundial de cobre, chumbo, zinco, ouro e prata, bem como elementos mais raros como lítio, antimônio e cromo, que são essenciais para a tecnologia moderna. A elevação do planalto tibetano afeta até mesmo o clima global, influenciando a circulação atmosférica e o desenvolvimento de monções sazonais.

Em uma fenda norte-sul acima de um rasgo na placa indiana, nascentes em
ebulição trazem os fluidos até 50 milhas do manto quente que aflora, e a ampla
área de terra cozida mostra as altas temperaturas devido à fissura.
(Crédito da imagem: cortesia Simon Klemperer)

Apesar de sua importância, os cientistas ainda não entendem completamente os processos geológicos que contribuem para a formação da região. "A inacessibilidade física e política do Tibete limitou o estudo científico, então a maioria dos experimentos de campo ou foram localizados demais para entender o quadro geral ou não tiveram resolução suficiente em profundidades para entender adequadamente os processos", disse Simon Klemperer , professor de geofísica na Escola de Ciências da Terra, Energia e Ambientais de Stanford (Stanford Earth).

Agora, novos dados sísmicos coletados por Klemperer e seus colegas fornecem a primeira visão oeste-leste da subsuperfície onde a Índia e a Ásia colidem. A pesquisa contribui para um debate em curso sobre a estrutura da zona de colisão do Himalaia, o único lugar na Terra onde as placas continentais continuam caindo hoje - e a fonte de catástrofes como o terremoto Gorkha de 2015 que matou cerca de 9.000 pessoas e feriu milhares mais.

As novas imagens sísmicas sugerem que dois processos concorrentes estão operando simultaneamente sob a zona de colisão: movimento de uma placa tectônica sob a outra, bem como afinamento e colapso da crosta. A pesquisa, conduzida por cientistas da Universidade de Stanford e da Academia Chinesa de Ciências Geológicas, foi publicada em Proceedings of the National Academy of Sciences em 21 de setembro.

O estudo marca a primeira vez que os cientistas coletaram imagens realmente confiáveis ​​do que é chamado de variação longitudinal ou longitudinal na zona de colisão do Himalaia, disse o co-autor Klemperer.

Quando a placa indiana colide com a Ásia, ela forma o Tibete, o maior e mais alto planalto montanhoso do planeta. Esse processo começou muito recentemente na história geológica, cerca de 57 milhões de anos atrás. Os pesquisadores propuseram várias explicações para sua formação, como o espessamento da crosta terrestre causado pela placa indiana que forçou sua passagem por baixo do planalto tibetano.

Para testar essas hipóteses, os pesquisadores iniciaram o grande esforço logístico de instalação de novos gravadores sísmicos em 2011, a fim de resolver detalhes que poderiam ter sido esquecidos anteriormente. É importante ressaltar que os novos gravadores foram instalados de leste a oeste em todo o Tibete; tradicionalmente, eles só tinham sido implantados de norte a sul porque essa é a direção em que os vales do país são orientados e, portanto, a direção para a qual as estradas foram historicamente construídas.

As imagens finais, reunidas a partir de gravações por 159 novos sismômetros espaçados ao longo de dois perfis de 620 milhas, revelam onde a crosta indiana tem rasgos profundos associados à curvatura do arco do Himalaia.

“Estamos vendo em uma escala muito mais precisa o que nunca vimos antes”, disse Klemperer. “Foi um esforço heróico instalar sismômetros bem espaçados nas montanhas, em vez de ao longo dos vales, para coletar dados na direção oeste-leste e tornar essa pesquisa possível.”

Construindo e quebrando

À medida que a placa tectônica indiana se move do sul, o manto, a parte mais espessa e forte da placa, mergulha sob o planalto tibetano. As novas análises revelam que este processo está fazendo com que pequenas partes da placa indiana se quebrem sob duas das fendas da superfície, provavelmente criando rasgos na placa - semelhante a como um caminhão passando por uma abertura estreita entre duas árvores pode lascar pedaços de tronco de árvore. A localização dessas lágrimas pode ser crítica para entender até que ponto um grande terremoto como o de Gorkha se espalhará.

“Essas transições, esses saltos entre as falhas, são tão importantes e estão em uma escala que normalmente não notamos até depois que um terremoto aconteceu”, disse Klemperer.

Um aspecto incomum do Tibete envolve a ocorrência de terremotos muito profundos, mais de 40 milhas abaixo da superfície. Usando seus dados sísmicos, os pesquisadores encontraram associações entre o rasgo da placa e a ocorrência de terremotos profundos.

A pesquisa também explica por que a força da gravidade varia em diferentes partes da zona de colisão. Os coautores levantaram a hipótese de que, após os pequenos pedaços caírem da placa indiana, um material mais macio de baixo borbulhou, criando desequilíbrios de massa na zona de colisão Índia-Tibete.

Um laboratório natural

A região Índia-Tibete também fornece uma visão de como partes do leste dos Estados Unidos poderiam ter se formado por meio de colisões continentais há cerca de um bilhão de anos.

“A única maneira de entender o que pode ter acontecido no leste da América do Norte hoje é vir ao Tibete”, disse Klemperer. “Para os geólogos, esta é a única grande colisão continental que está ocorrendo na Terra hoje - é este laboratório natural onde podemos estudar esses processos.”

 

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