Novo método de deteção visa alertar para tsunamis causados por deslizamentos de terras cada vez mais frequentes

O aquecimento global provoca o recuo dos glaciares, o que leva a uma maior frequência de deslizamentos de terras que podem potencialmente gerar tsunamis. A importância do alerta em tempo real e a diferença em relação aos tsunamis causados por terramotos.

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O campo de detritos de um deslizamento de terra ocorrido em outubro de 2015 estende-se sobre a ponta do glaciar Tyndall e entra no fiorde de Taan na primavera de 2016. Foto: Chris Larson

Investigadores da Universidade de Fairbanks, no Alasca, desenvolveram um método para detetar remotamente grandes deslizamentos de terra poucos minutos após a sua ocorrência e determinar rapidamente se estão perto de águas abertas e se representam um perigo de tsunami.

Num novo artigo, os investigadores afirmam que o seu método para determinar a localização, o volume e o potencial impacto de um deslizamento de terras é suficientemente rápido para cumprir o objetivo da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) de emitir um alerta de tsunami em cinco minutos.

"O aquecimento do clima está a provocar o recuo dos glaciares, deixando para trás vales cujas encostas e declives perderam o seu apoio", explica o sismólogo Ezgi Karasözen, do Instituto Geofísico da UAF. "Isto é importante, especialmente em regiões como a costa sul do Alasca, porque grandes massas de terra podem transbordar para a água e causar tsunamis, e de facto fazem-no".

A grande diferença entre um terramoto e um deslizamento de terras

O artigo de Karasözen, escrito em coautoria com Michael West, sismólogo e diretor do Centro de Terramotos do Alasca do Instituto Geofísico, alerta para o perigo apontando para um deslizamento de terras em 2015 que libertou mais de 75 milhões de metros cúbicos de rocha no fiorde de Taan, no Alasca, situado ao largo de Icy Bay, 105 quilómetros a noroeste de Yakutat. O deslizamento de terras provocou um tsunami que varreu a vegetação até cerca de 190 metros acima da linha de água.

Segundo o site phys.org, um protótipo de sistema de Karasözen e West, capaz de detetar em tempo real, está em funcionamento desde agosto na zona de Barry Arm, em Prince William Sound. Utiliza dados de estações sísmicas já existentes na rede do Alasca.

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Glaciar Holgate no Kenai Fjords National Park, Seward, Alasca, Estados Unidos.

As agências estatais e federais receiam um deslizamento de terras e um tsunami em Barry Arm, onde o Glaciar Barry recuou e deixou para trás uma parede de fiorde sem suporte que ruiu cerca de 200 metros nas últimas décadas. A análise retrospetiva dos dados da estação sísmica em Barry Arm revelou três deslizamentos de terra que ocorreram em 2020 e 2021.

Karasözen e West afirmaram que a instabilidade "suscitou preocupações de que uma falha catastrófica poderia gerar um tsunami com vários metros de altura de onda máxima, que atingiria as comunidades vizinhas em apenas 20 minutos".

"Quando há um terramoto, há instrumentos que medem a altura das ondas do oceano e os centros de alerta de tsunamis ficam em alerta após o terramoto", disse Karasözen. "Mas os deslizamentos de terra não são sistematicamente monitorizados no Alasca ou em qualquer outra parte do mundo. Se ocorresse um tsunami provocado por um deslizamento de terras, não o saberíamos. Isso é muito preocupante".

O Serviço Geológico dos EUA está a liderar a monitorização inter-agências e multidisciplinar na zona.

Como funciona o novo método de deteção de deslizamentos de terras?

O método de Karasözen e West consiste em identificar rapidamente as ondas de período longo de um deslizamento de terras no meio de um registo sísmico repleto de ondas de período curto criadas não só pelo deslizamento de terras, mas também por sismos, glaciares e atividade humana nas proximidades.

O início de um deslizamento de terras é normalmente registado como ondas de período curto; só quando o deslizamento de terras acelera é que se materializam ondas de período longo identificáveis. Os deslizamentos de terras produzem uma quantidade desproporcionadamente maior de energia de período longo do que outras fontes. A maioria das rupturas sísmicas dura apenas segundos, enquanto os deslizamentos de terra duram tipicamente um minuto ou mais.

O método de Karasözen e West consiste em identificar rapidamente as ondas de período longo de um deslizamento de terra no meio de um registo sísmico cheio de ondas de período curto.

Os fiordes costeiros representam um grande desafio para a deteção de deslizamentos de terras, uma vez que os glaciares podem criar centenas de eventos sísmicos proeminentes por dia, escrevem os investigadores.

Karasözen e West criaram um algoritmo que analisa continuamente os dados sísmicos de várias estações sísmicas em busca do sinal de uma onda de deslizamento de terras. Quando é encontrada uma correspondência, o sistema calcula a localização e o volume do deslizamento de terras. Em áreas com uma boa cobertura de estações sísmicas, a localização pode ser estimada com uma precisão de alguns quilómetros.

A necessidade de um alerta em tempo real

O objetivo é que o sistema alerte o pessoal das agências de tsunami e sismologia, mas ainda há trabalho a fazer.

Como pano de fundo, vários investigadores demonstraram que os sismogramas de deslizamentos de terras podem ser utilizados para estimar a sua localização e volume, mas esses esforços tendem a ser exclusivos de uma região, exigem um ajustamento considerável e não foram concebidos para fins em tempo real.

A determinação da localização de deslizamentos de terra a partir de estações sísmicas distantes não permite avaliações em tempo real devido ao tempo que as ondas sísmicas demoram a chegar a essas estações.

West diz que a investigação aumenta os esforços de monitorização e alerta em curso. "A capacidade de monitorizar grandes deslizamentos de terras em tempo real é uma componente importante do esforço inter-agências em curso para resolver o problema dos deslizamentos de terras no Alasca", afirmou.

Referência da notícia:

Ezgi Karasözen et al, Toward the Rapid Seismic Assessment of Landslides in Coastal Alaska, The Seismic Record (2024). DOI: 10.1785/0320230044