Se pudéssemos adiantar nosso relógio planetário, a superfície da Terra se contorceria com a atividade. Os continentes cruzariam o globo, os oceanos se abririam e se fechariam e novas montanhas se elevariam em direção ao céu.
No entanto, mesmo com o aumento das montanhas, elas também afundam periodicamente quando o estresse das colisões tectônicas desencadeia terremotos. Esses eventos acontecem em um ciclo, como o peito de um gigante rochoso respirando irregularmente, explica Luca Dal Zilio, geofísico do Instituto de Tecnologia da Califórnia.
Leia também:
As forças que impulsionam este ciclo são incrivelmente complexas, e em nenhum lugar isso é mais evidente do que nos mais de 2.200 quilômetros de picos recortados que constituem o Himalaia. Identificar os fundamentos subjacentes a esse intervalo é vital para compreender o risco local de terremotos, que ameaçam centenas de milhões de pessoas que vivem em sua sombra.
Em um novo artigo publicado na Nature Reviews, Dal Zilio e seus colegas juntaram os resultados de mais de 200 estudos anteriores da geologia do Himalaia para definir os intrincados mecanismos por trás dessas respirações geológicas – bem como os muitos desafios que permanecem.
Uma vez que “respirações” geológicas semelhantes foram documentadas em todo o mundo, o novo trabalho é a chave para compreender os processos que esculpem muitas das cadeias de montanhas da Terra – e descobrir os riscos que essas cadeias também podem representar. A longa extensão do Himalaia e a complexidade geológica tornam-no um excelente laboratório natural, diz a coautora do estudo Judith Hubbard, geóloga estrutural da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura.
“É quase como se a Terra estivesse realizando o experimento para nós”, diz ela.
O nascimento de um gigante
As placas tectônicas do planeta estão em movimento constante, remodelando a superfície à medida que se separam e colidem. O Himalaia é o resultado dramático de um desses acúmulos tectônicos há cerca de 50 milhões de anos, quando a placa continental indiana colidiu com a placa eurasiana. Ambas as massas de terra são espessas e flutuantes, de modo que à medida que os continentes se comprimiam e a Índia começava a se empurrar para baixo da Eurásia, a paisagem se enrugava e a crosta ficava mais espessa, elevando os picos majestosos. (Saiba mais sobre os mistérios por trás desse esmagamento continental.)
Até hoje, a Índia continua marchando para o norte a uma velocidade de quase cinco centímetros por ano. Mas a terra não desliza suavemente sob a Eurásia e, à medida que a Índia avança, a placa eurasiana se enruga e se protesta. Este processo leva as montanhas um pouco mais alto no céu em uma inalação prolongada. Eventualmente, o estresse atinge um ponto de ruptura e as massas de terra mudam para um terremoto que sacode o solo – a versão geológica de uma expiração ou tosse.
Este ciclo teve uma exibição mortal em 2015, quando um tremor de magnitude 7,8 fez com que uma faixa da cordilheira do Himalaia afundasse cerca de 60 centímetros.
Diferentes zonas em uma cadeia de montanhas podem produzir diferentes tipos ou intensidades de exalações. Enquanto alguns tossem violentamente, outros podem gerar uma série de soluços, diz Hubbard. E só porque uma seção de montanhas exalou de determinada forma uma vez, não significa que isso acontecerá novamente.
“Até a mesma formação geológica pode ter comportamentos diferentes em momentos diferentes”, diz Rebecca Bendick, geofísica da Universidade de Montana que não esteve envolvida no novo artigo. “E praticamente ninguém tem a menor ideia do porquê.”
Para entender essas complexidades, os cientistas precisam unir os processos de construção de montanhas que acontecem em escalas de tempo drasticamente diferentes – desde o avanço lento das placas tectônicas até as mudanças quase instantâneas de um terremoto. Esta não é uma tarefa fácil: diferentes medições são necessárias para entender cada fenômeno, o que muitas vezes envolve pesquisadores de diversas especialidades geológicas. (Este último vem com seus próprios desafios únicos, diz Hubbard: “Às vezes, a mesma palavra significa duas coisas diferentes para duas pessoas diferentes.”)
O novo artigo tenta fazer algumas dessas conexões abrangentes no Himalaia, examinando como cada uma pode influenciar a maneira como os terremotos futuros se desdobram.
Atravessando o tempo
Uma das principais formas de preencher as lacunas entre as escalas de tempo é observar a forma da fratura entre as duas placas tectônicas. No Himalaia, essa falha se estende por mais de 2.200 quilômetros e tem várias dobras e curvas – vestígios do antigo esmagamento que ergueu as montanhas. Essas características evoluíram lentamente nos milênios desde então e podem influenciar a progressão de um terremoto hoje.
Em um artigo incluído na nova revisão, Hubbard e seus colegas descobriram que as curvas do subsolo circundam a seção da falha que mudou durante o tremor de 2015. Isso sugere que as estruturas impõem limites à extensão da quebra e, portanto, à magnitude do terremoto.
Outras estruturas formadas ao longo das eras podem estar presentes em toda a extensão da cordilheira e podem limitar de forma semelhante a que distância um terremoto pode se propagar próximo à superfície, diz Dal Zilio. O artigo de revisão destaca como reunir a gama de informações disponíveis pode ajudar os cientistas a desenvolver uma compreensão mais completa – e modelos de computador mais robustos – não apenas de como a gama cresce, mas também de seu potencial mortal.
“O objetivo final é saber que tipos de terremotos podemos esperar e que tipos de danos eles vão produzir”, disse Hubbard, acrescentando que fazer isso requer um trabalho de detetive significativo. “Se estamos tentando aprender sobre o processo de expiração ou tosse, mas a terra não está expirando ou tossindo, é realmente difícil aprender sobre isso.”
Para ajudar a preencher as lacunas, alguns pesquisadores estão estudando cicatrizes deixadas por terremotos históricos, observa ela. Outros pesquisadores estão trabalhando para criar um mapa mais completo das curvas e voltas da falha e a espessura dos sedimentos perto da superfície – ambos os quais podem afetar a localização e a intensidade de futuros abalos sísmicos. Mas é um grande desafio, explica Shashank Narayan, um estudante graduado do Instituto Indiano de Tecnologia de Kanpur, que não é autor do novo artigo.
Ele aprendeu isso por experiência pessoal mapeando a estrutura da falha do Himalaia ao longo de uma seção transversal de aproximadamente um quilômetro de comprimento no Himalaia Central usando um processo semelhante ao sonar. Os geólogos costumam confiar nas ondas sísmicas para decifrar o que existe nas profundezas do subsolo, uma vez que sua velocidade e dispersão podem revelar diferentes tipos de rochas ou estruturas subterrâneas. Narayan e sua equipe criaram suas próprias ondas batendo no chão com um peso e, em seguida, “ouvindo” à distância com instrumentos conhecidos como geofones.
Mas o terreno em muitas outras regiões representa um grande obstáculo para essas pesquisas, diz Narayan. Apenas a oeste de seu local, por exemplo, as montanhas apresentam mudanças drásticas na elevação em distâncias curtas. “Não dá para instalar um único sensor nessa região”, diz ele.
Fazendo as coisas avançarem
À medida que os ciclos de inalação e exalação de uma montanha continuam, o próprio sistema também mudará, complicando ainda mais o quadro. Parte do estresse acumulado de cada inspiração deforma a rocha permanentemente, que permanece firme mesmo após a próxima expiração geológica. Se todo o estresse fosse liberado a cada tosse, não haveria nenhuma montanha ainda de pé, observa Hubbard.
E com o tempo, à medida que a Índia continua avançando para o norte sob a Eurásia, outras características da paisagem irão se transformar. Por um lado, a posição da falha ativa irá saltar, gradualmente mudando para o sul à medida que encontra novos caminhos para a superfície.
Além disso, diz Bendick, “em algum momento, o Nepal deixará de existir”. A progressão da placa indiana ao longo de dezenas de milhares de anos faz com que sua fronteira sul se mova cada vez mais para o norte, espremendo lentamente o Nepal.
“Nessa escala de tempo muito longa, nada é muito fixo”, diz ela. “‘Gravado na pedra’ não é a frase certa.”
Apesar de todas as incertezas remanescentes, Bendick diz que está impressionada com o artigo de revisão por causa da vasta gama de dados que a equipe foi capaz de reunir, ligando cada medição disponível ao processo de construção da montanha.
“Não fiquei chocada com nenhum artigo”, disse ela, “mas, basicamente, é muito importante que todas essas coisas funcionem juntas para moldar o mundo pela minha janela, e pelo risco a que as comunidades humanas estão expostas.”
Fonte: National Geographic / Maya Wei-Haas
Tradução: Redação Ambientebrasil / Maria Beatriz Ayello Leite
Para ler a reportagem original em inglês acesse: https://www.nationalgeographic.com/science/article/himalaya-breathes-with-mountains-growing-and-shrinking-in-cycles
