Análise sem precedentes da atividade sísmica na caldeira de Yellowstone: cientistas descobrem dinâmica a longo prazo

Uma equipa de investigadores recorreu a uma análise sem precedentes da atividade sísmica na caldeira de Yellowstone e detetou uma dinâmica a longo prazo de sismos neste local. Saiba mais aqui!

Yellowstone está situado sobre um supervulcão ativo, uma das maiores caldeiras vulcânicas do mundo, medindo cerca de 72 por 48 quilómetros. Embora seja um vulcão ativo, a última grande erupção ocorreu há mais de 640.000 anos, e os cientistas monitorizam-no de perto.

O mais recente artigo de investigação aprofunda a compreensão da dinâmica a longo prazo de sismos na caldeira de Yellowstone, procurando desvendar os fatores complexos que governam a sua distribuição espacial e evolução temporal em sistemas vulcânicos. Neste caso, desenvolveram um catálogo de sismos de alta resolução, abrangendo um período de 15 anos na região da caldeira de Yellowstone.

Esta impressionante base de dados foi construída com o auxílio de algoritmos de deep learning de ponta e um modelo detalhado de velocidade tridimensional, permitindo uma análise sem precedentes da atividade sísmica.

O que as análises revelaram

As análises revelaram que mais de metade dos sismos registados na região se agrupam em famílias de tipo "enxame". Estes "enxames" são caracterizados por episódios distintos de expansão e migração de hipocentros, o que sugere uma dinâmica subjacente complexa.

Uma das características mais notáveis identificadas foi a ocorrência dominante de enxames de sismos adjacentes que são separados por longos períodos de relativa quietude sísmica. Esta observação é crucial para entender a natureza intermitente e espacialmente organizada destes eventos.

Yellowstone regista entre 1.000 a 3.000 sismos anualmente, o que é um reflexo da atividade geotérmica e geológica subjacente.

Os investigadores propõem que a ocorrência e o comportamento destes enxames sísmicos são fundamentalmente controlados por uma interação delicada entre dois processos principais: a difusão lenta de fluidos aquosos e injeções episódicas rápidas de fluidos. Estas injeções rápidas podem, por sua vez, ser o resultado da rutura de selos de permeabilidade nas rochas subsuperficiais, permitindo que os fluidos se movimentem e desencadeiem a atividade sísmica.

Adicionalmente, as análises pormenorizadas indicaram que a sismicidade agrupada que ocorre sob a caldeira de Yellowstone se manifesta em estruturas de falha que são consideradas relativamente imaturas e mais rugosas.

Esta caraterística contrasta acentuadamente com as falhas mais planas e, presumivelmente, mais maduras, encontradas fora da caldeira. Esta distinção é importante, pois sugere diferentes regimes de tensão e propriedades mecânicas das falhas dentro e fora da área vulcânica central.

As fontes termais do parque abrigam organismos microscópicos extremófilos que prosperam em condições extremas, e estes micróbios únicos têm sido valiosos para a investigação médica e espacial.

Os resultados obtidos fornecem um contexto adicional valioso para a compreensão da sismicidade em sistemas hidrotermais. Em particular, sublinham o papel fundamental desempenhado pelos processos de difusão de fluidos a longo prazo na condução e modulação da ocorrência de enxames de sismos.

Em suma, o estudo aprimora significativamente o nosso conhecimento sobre a complexa relação entre os fluidos subsuperficiais e a atividade sísmica em ambientes vulcânicos ativos como Yellowstone, enfatizando que a distribuição espacial dos enxames de sismos não é aleatória, mas sim influenciada por eventos passados de injeção de fluidos e ativação de falhas, moldando assim a dinâmica futura do sistema.

Referência da notícia

Manuel A. Florez et al., Long-term dynamics of earthquake swarms in the Yellowstone caldera. Sci. Adv.11,eadv6484(2025). doi:10.1126/sciadv.adv6484