A Terra está se abrindo sob o noroeste do Pacífico

As zonas de subducção são algumas das características mais poderosas e dinâmicas da Terra. Eles movem continentes ao redor do globo, provocam terremotos massivos e erupções vulcânicas e reciclam a crosta do planeta profundamente no manto.

No entanto, estas zonas não são permanentes. Se nunca terminassem, os continentes colidiriam e fundiriam-se continuamente, apagando os oceanos e grande parte da história geológica do planeta. Durante décadas, os cientistas perguntaram-se como é que estes sistemas colossais acabaram por chegar ao fim.

“Iniciar uma zona de subducção é como tentar empurrar um trem colina acima – é preciso um esforço enorme”, disse Brandon Shuck, geólogo da Universidade Estadual da Louisiana e principal autor do estudo. “Mas, uma vez em movimento, é como se o trem estivesse descendo uma ladeira, impossível de parar. Terminá-lo requer algo dramático – basicamente, um acidente de trem.”

Capturando uma zona de subducção no ato

Ao largo da costa da Ilha de Vancouver, na região de Cascadia, os cientistas viram agora o desenrolar do “desastre de comboio”. Aqui, as placas Juan de Fuca e Explorer estão deslizando lentamente sob a placa norte-americana, e novos dados mostram que o sistema está literalmente se despedaçando.

Os pesquisadores usaram imagens de reflexão sísmica – essencialmente um ultrassom do interior da Terra – combinadas com registros detalhados de terremotos para observar o processo. Os dados foram coletados durante o Experimento de Imagem Sísmica Cascadia 2021 (CASIE21), financiado pela National Science Foundation. Durante a expedição, ondas sonoras foram enviadas de um navio de pesquisa para o fundo do mar e os ecos de retorno foram capturados por uma linha de sensores subaquáticos de 15 quilômetros de comprimento. As imagens resultantes revelaram fraturas profundas onde a placa oceânica está se rompendo.

“Esta é a primeira vez que temos uma imagem clara de uma zona de subducção apanhada no ato da morte”, disse Shuck. “Em vez de desligar tudo de uma vez, a placa está se despedaçando pedaço por pedaço, criando microplacas menores e novos limites. Então, em vez de um grande acidente de trem, é como assistir a um trem descarrilar lentamente, um vagão de cada vez.”

Um prato se desfazendo pedaço por pedaço

A equipe encontrou enormes rasgos percorrendo a placa oceânica, incluindo um grande deslocamento onde uma seção caiu cerca de cinco quilômetros. “Há uma falha muito grande que está quebrando ativamente a placa”, explicou Shuck. “Ainda não está 100% arrancado, mas está perto.”

Os dados do terremoto apoiaram o que as imagens mostraram. Ao longo do rasgo de 75 quilômetros, algumas partes permanecem sismicamente ativas, enquanto outras ficaram silenciosas. “Depois que um pedaço se quebra completamente, ele não produz mais terremotos porque as rochas não ficam mais grudadas”, explicou Shuck. A ausência de tremores em certas áreas sugere que secções da placa já se separaram e que a lacuna está a aumentar gradualmente ao longo do tempo.

O estudo revelou que as zonas de subducção não falham numa ruptura catastrófica, mas morrem em etapas, através de um processo conhecido como terminação “episódica” ou “por partes”. Em vez de a placa inteira quebrar de uma só vez, ela se desfaz em seções menores. Os limites de transformação – as falhas onde as placas deslizam umas sobre as outras – agem como uma tesoura natural, cortando a placa e isolando fragmentos que formam novas microplacas enquanto a subducção continua nas proximidades.

À medida que a placa maior perde pedaços, ela também perde impulso. Como cortar vagões de um trem desgovernado, cada pausa reduz a força descendente até que todo o processo de subducção seja interrompido. Embora cada episódio leve milhões de anos, estes estágios graduais juntos marcam a morte de uma zona de subducção.

Pistas para os antigos mistérios tectônicos da Terra

Esta lenta dissolução ajuda a explicar características intrigantes do passado da Terra, como fragmentos abandonados de antigas placas tectónicas e explosões de atividade vulcânica em locais inesperados. Um exemplo notável encontra-se na Baixa Califórnia, onde os cientistas conhecem há muito tempo a existência de microplacas fósseis – os restos da outrora vasta placa Farallon. Durante anos, os investigadores suspeitaram que estes fragmentos eram evidências de zonas de subducção em extinção, mas o mecanismo exato não era claro. A região de Cascadia oferece agora uma visão direta de como esse processo acontece: através de rupturas passo a passo, e não de colapso repentino.

A ruptura de uma placa não apenas interrompe o movimento – ela remodela o planeta. À medida que cada fragmento se desprende, ele pode abrir “janelas de laje” onde o material quente do manto sobe em direção à superfície, criando explosões de atividade vulcânica. Com o tempo, novas microplacas se formam, as antigas se deslocam e os limites mudam novamente. “É um colapso progressivo, um episódio de cada vez”, disse Shuck. “E combina muito bem com o que vemos no registo geológico, onde as rochas vulcânicas ficam mais jovens ou mais velhas numa sequência que reflete esta ruptura passo a passo.”

Riscos de terremoto e pesquisas futuras

Olhando para o futuro, os cientistas estão a investigar se um grande terramoto poderá romper uma destas fendas recém-formadas ou se as fracturas poderão alterar a forma como a energia sísmica se move através da região. Embora esta descoberta melhore os modelos de como os sistemas de falhas complexos se comportam, ela não altera significativamente o risco de curto prazo para o noroeste do Pacífico.

Cascadia continua capaz de gerar terremotos e tsunamis muito grandes. Compreender como estas rupturas recentemente identificadas influenciam as rupturas futuras ajudará a refinar as avaliações de perigos e a aprofundar a nossa compreensão de como os motores geológicos mais poderosos da Terra acabam por parar.