Os planeadores sísmicos do Japão dividem a zona de falha da Fossa de Nankai em segmentos com nomes próprios, cada um com o seu histórico de rupturas e o seu “relógio” de perigo. O segmento do leste, chamado Tokai, não rompe há mais de 170 anos - e, durante muito tempo, não se sabia ao certo o motivo.
Agora, fica claro que há algo enterrado sob a linha que separa Tokai do vizinho a oeste. E essa presença muda a forma como essa longa ausência de rupturas deve ser interpretada.
Uma zona de perigo conhecida
A Fossa de Nankai acompanha a costa sul do Japão, marcando a zona de contacto onde a Placa do Mar das Filipinas mergulha por baixo da Placa Eurasiática. Os cientistas subdividem a metade oriental desse sistema em duas áreas nomeadas: Tonankai a oeste e Tokai a leste.
Tonankai rompeu de forma destrutiva em 1944. Já Tokai permanece silencioso há mais de 170 anos, o que o coloca no topo de praticamente todas as listas japonesas de risco e no centro das projeções para o próximo sismo megathrust.
Gaku Kimura, investigador em geodinâmica marinha na Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marinha-Terrestre (JAMSTEC), e a sua equipa decidiram identificar o que, fisicamente, separa os dois segmentos em profundidade.
Não apenas no mapa - mas lá em baixo, onde estão as rochas.
Interpretando o fundo do mar
Em 2021 e 2022, o grupo recolheu novos dados de imagem sísmica 3D ao longo da fronteira entre os segmentos. Navios enviaram pulsos sonoros para o subsolo marinho e registaram os ecos refletidos pelas camadas rochosas.
O resultado é o retrato estrutural mais nítido até agora desse trecho do assoalho oceânico: três cristas distintas, cada uma ligada a falhas ativas desde os sedimentos superficiais até à zona onde as duas placas se atritam.
E com orientações diferentes em cada lado.
Sob Tonankai, as estruturas alinham-se para norte-nordeste; sob Tokai, passam a apontar para leste-nordeste. O ponto de viragem está numa curvatura em arco chamada sintaxe - onde a geometria da zona de falha muda de direção.
Uma crista antiga reaparece
O que cria essa curvatura? Sob a sintaxe, as novas imagens mostram um ressalto enterrado na placa que está a subductar. A equipa identifica-o como a Cordilheira Paleo-Zenisu - um remanescente de um antigo arco vulcânico.
Esse fragmento viajou para oeste, preso à Placa do Mar das Filipinas, durante milhões de anos. Agora, encontra-se encravado contra a base do Japão, exatamente no ponto em que os dois segmentos sísmicos se encontram.
À medida que a crista avança por atrito, ela parece ter dobrado e torcido as rochas acima, formando o padrão em arco que levantamentos anteriores apenas conseguiam delinear de forma aproximada.
Outros estudos já tinham mostrado que irregularidades numa placa em subducção podem deformar as rochas sobrejacentes. Até esta pesquisa, porém, ninguém tinha ligado esse tipo de causa, de forma direta, à divisão entre Tonankai e Tokai.
Por que a curva existe
A explicação é mecânica - não um acaso. A crista em colisão aparentemente separou as rochas acima em compartimentos com formas diferentes em cada lado da sintaxe, o que provavelmente altera o grau de aderência entre as duas placas em profundidade.
Aderência forte em alguns pontos. Mais fraca noutros. Assim, a fronteira deixa de ser apenas um rótulo cartográfico: é uma colisão antiga, enterrada, que ainda está a acontecer.
A metade mais silenciosa
A quietude persistente de Tokai, durante muito tempo, não tinha uma explicação estrutural - para além da simples contagem de anos desde a última ruptura. Este estudo apresenta uma pela primeira vez.
A estrutura complexa acima da crista enterrada parece prender as duas placas com mais força no lado de Tokai. Com isso, a deformação pode acumular-se por mais tempo entre os eventos de libertação.
A implicação é dura: o segmento mais calado não é mais seguro - está carregado. “Os nossos resultados demonstram que a complexidade estrutural do antearco exerce um controlo primário sobre a segmentação da margem e os perigos associados”, escreveram Kimura e os seus colegas.
Como as rupturas se propagam
Trabalhos anteriores, numa fonte de falha próxima da região de Tóquio, indicaram que elementos estruturais podem definir por onde uma ruptura avança - e se ela gera tsunamis no Pacífico. A Cordilheira Paleo-Zenisu parece ser exatamente esse tipo de barreira.
Se a sintaxe funcionar como uma âncora rígida, uma ruptura em Tonankai pode ter dificuldade para invadir Tokai. Ou um sismo em Tokai, quando acontecer, pode ficar contido dentro do seu próprio segmento. Em ambos os casos, mudam-se as expectativas de tamanho, localização e “pegada” do tsunami.
O que a imagem não capta
A imagem sísmica permite detalhar a estrutura das rochas subterrâneas, mas não mede diretamente o quão firmemente as placas se agarram.
Essa ligação - entre a geometria da crista enterrada e o comportamento real dos sismos - continua a ser uma inferência, não uma observação direta. Perfurações no fundo do mar acima da sintaxe poderiam fornecer amostras de rocha e leituras de pressão para pôr essa hipótese à prova.
Refinando a previsão
As previsões sísmicas para a região de Nankai têm sido sustentadas, há muito tempo, por recorrências históricas e pela suposição de comportamento segmento por segmento. O novo mapa estrutural dá uma base física a essa suposição - e também revela onde ela pode falhar.
Para o Japão, a consequência prática é concreta. Os mapas de risco da costa densamente povoada entre Tóquio e Nagoya passam a poder incorporar a crista enterrada como um controlo fixo.
Isso altera onde um sismo tem mais probabilidade de começar, onde pode terminar e como um tsunami pode espalhar-se a partir da ruptura.
Os autores defendem novos levantamentos de alta resolução e perfurações no fundo do mar ao longo da sintaxe. Até lá, a crista enterrada permanece no centro de uma das zonas de falha mais observadas do Japão - já não como um vazio no modelo, mas como uma causa conhecida.
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