Prever terremotos tem sido um sonho impossível para os sismólogos desde que a disciplina surgiu, há quase 150 anos. Até hoje, na verdade, o FAQ oficial do US Geological Survey afirma inequivocamente“Não. Nem o USGS nem quaisquer outros cientistas alguma vez previram um grande terramoto (…) e não esperamos um num futuro próximo.”
Mas não perca a esperança ainda. Os pesquisadores treinaram ferramentas de aprendizado de máquina em dados de deformação tectônica coletados perto da falha de San Andreas, na Califórnia, que descobriram “eventos de deslizamento lento” até então desconhecidos. Relatório Terremotos de baixa frequência (LFEs) podem “afetar o momento e a ocorrência”. Alguns geocientistas já chamaram a crescente compreensão deste lento campo de mudança tectônica efetivamente invisível na superfície da Terra, “revolução“A ciência dos terremotos concluiu que eles podem desencadear grandes terremotos catastróficos.” Ao compreender como os deslizamentos lentos se transformam em LFEs, por outras palavras, a nova investigação aproxima os sismólogos da compreensão dos verdadeiros sinais de alerta precoce que poderão um dia ajudar a prever grandes terramotos.
“Queríamos saber se importantes processos de deslocamento lento poderiam ser ocultados em medições contínuas de deformação ao longo dos anos”, disse a geofísica e sismóloga Zahra Zali, principal autora do novo estudo. disse Em comunicado traduzido pelo Google. “A inteligência artificial permitiu-nos reconhecer os seus padrões, que de outra forma teriam passado despercebidos”.
Uma mudança ‘aseísmica’
As falhas podem liberar a pressão que se acumula nas placas tectônicas rapidamente, por meio de um terremoto, ou lentamente, por meio de um deslizamento “aseísmico”. Este último deslize lento como Jali e seu autor escreveu Na Nature Communications, “pode durar de minutos a meses”. Mas, dado que nenhum destes eventos produz ondas estrondosas gravar Pelos sismógrafos, o fenômeno era pouco compreendido até recentemente.
“Esses eventos são difíceis de detectar usando métodos convencionais porque são pequenos e muitas vezes ocultos em sinais de fundo complexos”, disse Jali. (Na verdade, como o geocientista da Penn State Chris Marrone apontou em 2019, tanto o LFE quanto o deslizamento lento foram considerar “Não antes do inexistente e teoricamente impossível.”)
Jali e seus colegas na Alemanha e nos Estados Unidos coletaram um fluxo diário contínuo de medições através de furos ao longo da falha de San Andres, na Califórnia, perto de Parkfield. Eles usaram extensômetros sensíveis capazes de capturar deformações sutis nessas rochas profundas – abrangendo apenas alguns segundos a várias semanas – preenchendo uma lacuna de dados entre o que os sismômetros e os sensores de posicionamento global (GPS) de alta precisão podem coletar atualmente.
A equipe teve cerca de oito anos para trabalhar com esses dados, retirados de quatro extensômetros na seção de Parkfield entre 2009 e 2016: exatamente o tipo de torrente esmagadora de dados que alguém poderia querer que uma IA dedicada de aprendizado profundo padronizasse. Jali e os seus colegas descobriram que estes eventos de deslizamento lento muitas vezes coincidiam localmente com LFEs, que definiram como próximos de 10 quilómetros e 20 quilómetros de profundidade.
“Nossos resultados mostram que esses ‘terremotos lentos’ não são eventos isolados (…) sugerindo que o deslizamento lento desempenha um papel importante no desenvolvimento de condições de estresse ao longo de falhas ativas”, como explicou a coautora da rede Patricia Martinez-Garzon, professora de sismologia aplicada na GFZ, em comunicado via Google.
Rocha Robô
Jali e os seus co-autores esperam realizar mais análises de IA em falhas geológicas fora de San Andreas para substanciar mais detalhadamente esta aparente ligação entre um deslizamento mais lento e uma actividade sísmica mais significativa. Este trabalho deverá ajudar a esclarecer a dura realidade de que eles tinham muito mais dados sobre o LFE da Califórnia, cerca de 500.000 mini-terremotos durante o seu período, em comparação com apenas 92 eventos de escorregamento que conseguiram detectar perto de Parkfield.
A detecção desses precursores silenciosos de grandes atividades sísmicas será essencial para compreender como as falhas geológicas se formam sob estresse, que mais tarde podem explodir como desastres naturais, de acordo com Jali.
“Muitos processos de falhas importantes ocorrem sem causar terremotos prejudiciais”, observou Jali. “Ao detectar estes sinais ocultos, podemos obter uma imagem mais completa de como as falhas se comportam durante os terremotos e como o estresse é transmitido através da crosta terrestre”.
