Como medir o tamanho de um sismo?

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O tamanho de um sismo 

Os sismos tectónicos ocorrem devido ao movimento relativo entre placas tectónicas. Este movimento vai acumulando lentamente tensões que um dia acabam por ser libertadas. Quando as rochas atingem o seu limite, fraturam ao longo de planos de falha. Esta fraturação repentina das rochas é aquilo a que chamamos um sismo. A magnitude de um sismo está relacionada com a energia libertada, sob a forma de ondas sísmicas, quando a fratura ocorre. 

A quantidade de energia sísmica libertada durante um sismo está relacionada com diversos fatores:

1. A dimensão da área de rutura no plano de falha; 

2. A amplitude do deslizamento, ou seja, o quanto um bloco se moveu em relação ao outro; 

3. As propriedades geológicas da rocha, que ditam a quantidade de energia armazenada durante a deformação elástica. 

Sabia que...?

Na Antiguidade, Aristóteles explicava que os sismos resultavam de ventos subterrâneos causados pelo fogo no interior da Terra e pelo calor solar.

A origem dos sismos tectónicos só foi determinada com exatidão em 1909, quando o geofísico Harry Fielding Reid examinou os deslocamentos causados pelo sismo de S. Francisco de 1906, na Califórnia, e propôs a Teoria do Ressalto Elástico. Esta teoria diz que os sismos são gerados pela libertação repentina de energia, quando uma falha tectónica se rompe, e ainda hoje é aceite.

Durante um sismo, a libertação da energia segue um padrão irregular, com algumas porções da falha a libertarem mais energia do que outras — tal como acontece quando rasgamos um pedaço de papel.

Cada unidade a mais na escala de magnitude representa cerca de 10 vezes mais movimentos do solo e cerca de 32 vezes mais energia libertada.

Na Terra, para cada unidade a mais em magnitude, temos, em média, 10 vezes menos sismos por ano. Mas, uma vez que a energia aumenta 32 vezes, os sismos pequenos não libertam energia suficiente para evitar a ocorrência de sismos grandes.

Durante um sismo, a falha não se rompe de forma imediata. Rompe-se a uma velocidade de cerca de 3 km/s. Isso significa que, nos sismos grandes e muito grandes, pode levar vários minutos até haver uma rutura completa da falha.

A gravidade dos movimentos do solo causada por um sismo num dado local varia consoante a magnitude do sismo, a distância até à falha e as condições locais do solo (por exemplo, o solo macio tende a amplificar esses movimentos). Na ausência de sensores sísmicos apropriados, é possível estimar a gravidade dos movimentos do solo pelos seus efeitos em pessoas, animais, objetos e edifícios. Estes são avaliados numa escala macrossísmica, de modo a obter a intensidade macrossísmica. A magnitude e a intensidade do sismo medem propriedades distintas, tal como a potência de uma lâmpada e a intensidade da luz recebida por objetos em locais específicos.

Devido à tectónica de placas, a tensão acumula-se numa falha até ser libertada de forma repentina sob a forma de um sismo. É esta a Teoria do Ressalto Elástico quanto à origem dos sismos. É possível encontrar muitas animações na Internet, pesquisando as palavras-chave "ressalto elástico".

Após um sismo, as placas tectónicas continuam a mover-se e a acumular tensão, seguindo um ciclo sísmico altamente imprevisível (a curto prazo). Não é possível prever com exatidão a magnitude e o momento do próximo sismo, mas, a longo prazo, é possível estimar a libertação média de energia e usá-la para estabelecer códigos de construção. O modelo "cola-descola" do sismo é ilustrado por este sistema de massa e mola. À medida que as rodas rolam, é armazenada energia potencial na mola. Na maior parte das vezes, o bloco ficará colado à passadeira, mas a fricção acabará por vencer, deslizando subitamente o bloco e libertando energia, num processo semelhante ao de um sismo.

A magnitude de um sismo — medida da energia libertada sob a forma de ondas sísmicas — está relacionada com o tamanho da falha rompida, tal como mostram estes três exemplos. Os sismos pequenos são pouco ou nada sentidos. À medida que a magnitude aumenta, aumenta também a zona afetada pelo sismo em torno da rutura da falha, bem como a gravidade dos movimentos do solo.

A quantidade de energia sísmica libertada durante um sismo é medida pela sua magnitude, estando esta relacionada com o tamanho da área rompida no plano de falha e com a dimensão da "descolagem", ou seja, de quanto um bloco se moveu em relação ao outro. Durante um sismo, a falha não se rompe de forma imediata. Rompe-se a uma velocidade de cerca de 3 km/s, o que significa que, nos sismos grandes e muito grandes, pode levar vários minutos até haver uma rutura completa da falha.

A gravidade dos movimentos do solo causada por um sismo é estimada em intensidade macrossísmica. Além das condições locais do solo, esta depende da magnitude do sismo e da distância até à falha. Um sismo de menor magnitude, mas mais próximo, pode ter a mesma gravidade em termos de movimentos do solo que um sismo distante de grande magnitude.

Cada unidade a mais na escala de magnitude representa cerca de 32 vezes mais energia libertada. Na Terra, para cada unidade a mais em magnitude, temos, em média, 10 vezes menos sismos por ano. Mas, uma vez que a energia aumenta 32 vezes por unidade de magnitude, os sismos pequenos não libertam energia suficiente para evitar a ocorrência de sismos grandes. Os sismos são, de entre os eventos naturais que ocorrem na Terra, os que mais energia libertam.