Ondas sísmicas refletidas moveram o Japão após o desastre de Fukushima, dizem pesquisadores

Treze minutos após o terremoto de magnitude 9,0 que atingiu a região de Tohoku-Oki em 11 de março de 2011, o arquipélago japonês sofreu um novo e sutil deslocamento em direção ao leste. Um estudo publicado na revista Science por equipes da Universidade de Chicago, Universidade de Estrasburgo e Caltech identifica como causa um mecanismo pouco observado pela sismologia: uma onda sísmica de cisalhamento refletida na fronteira núcleo-manto teria retornado à superfície e reativado as fagas de subducção, gerando um movimento adicional de 5–6 milímetros em grande parte do país.

O terremoto de Tohoku-Oki já é conhecido por ter produzido um dos maiores deslocamentos tectônicos registrados e pelo tsunami que desencadeou o desastre nuclear em Fukushima. Contudo, a análise de dados de GPS de alta precisão revelou uma anomalia temporal: um deslocamento generalizado para leste ocorrido cerca de 13 minutos após o evento principal, que não se explicava pelas hipóteses tradicionais de ruptura primária nem por grandes deslizamentos submarinos.

Os pesquisadores voltaram sua atenção para uma potente onda de cisalhamento denominada ScS. As ondas ScS são transversais e, por não atravessarem o núcleo externo líquido, são refletidas na interface entre manto e núcleo e retornam para a superfície. A coincidência temporal entre o retorno da ScS, os sinais sísmicos registrados em estações distribuídas pelo Japão e os deslocamentos observados pelos satélites sugerem uma relação causal.

Segundo o estudo, duas condições favoreceram que a onda refletida desencadeasse um deslizamento adicional: o alinhamento do feixe de energia refletido com as superfícies de contato entre as placas tectônicas e um enfraquecimento temporário das forças de atrito ao longo da faglia. Nessas circunstâncias, a onda de retorno funcionou como um «impulso final», suficiente para ativar um movimento complementar ao longo da interface de subducção.

O trecho de faglia afetado por esse mecanismo teria se estendido por quase 3.000 quilômetros — um alcance comparável à extensão do Japão continental, e entre seis e sete vezes maior do que a ruptura inicial do terremoto de Tohoku. Para efeito de comparação, essa extensão supera em mais do que o dobro o comprimento associado ao grande terremoto de Sumatra de 2004.

Do ponto de vista da engenharia geofísica, o trabalho descreve um processo no qual uma onda propagada pelo manto e refletida no limite com o núcleo funciona como uma força remota, capaz de modificar o equilíbrio de tensões em interfaces tectônicas longas. Em termos de analogia infraestrutural, trata-se de um sinal que viaja pelo «sistema nervoso» do planeta — o fluxo de energia que, ao voltar em fase com superfícies críticas, pode operar como um gatilho para deslocamentos adicionais.

Os autores destacam que este mecanismo, até então não documentado de forma conclusiva, amplia a compreensão dos modos pelos quais terremotos gigantes podem interagir com a estrutura interna da Terra e induzir respostas em escalas muito maiores do que a ruptura original. Para planejadores de risco e gestores de infraestrutura, a descoberta reforça a necessidade de integrar camadas de informação sísmica e geodésica para avaliar como impulsos remotos podem alterar a estabilidade de zonas de contato entre placas.

Em resumo, o estudo mostra que não apenas a ruptura inicial importa, mas também a maneira como ondas sísmicas viajam, se refletem e se alinham com os alicerces tectônicos — um fenômeno que conecta a dinâmica profunda da Terra às superfícies onde cidades e redes críticas estão assentadas.