Ondas de gravidade do alerta precoce de megaterremotos e tsunamis

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Meio ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica – 23/05/2022

Ondas de gravidade dar

a primeira vez que esta tcnica de deteco de terremotos validada com dados reais.
[Imagem: Andrea Licciardi et al. – 10.1038/s41586-022-04672-7]

Ondas elsticas de gravidade

Os sistemas atuais de alerta de terremotos no conseguem estimar rapidamente o tamanho de grandes terremotos. Por depender de estimativas da magnitude do terremoto diretamente do tremor que ele produz, esses sistemas no conseguem distinguir entre terremotos de magnitude 8 e magnitude 9, por exemplo, embora esta ltima classe seja 30 vezes mais energtica e destrutiva.

A boa notcia que pesquisadores acabam de confirmar que uma onda de gravidade que as teorias diziam estar associada a terremotos muito grandes de fato pode ser usada para criar sistemas mais eficientes de alerta precoce de terremotos.

O sbito deslocamento do macio rochoso induzido por um terremoto gera variaes de densidade que, por sua vez, modificam o campo gravitacional da Terra. O sinal associado a essas perturbaes transitrias da gravidade se propaga na velocidade da luz, muito mais rpido do que as ondas elsticas mais rpidas detectadas hoje – observe que isso diferente das ondas gravitacionais csmicas.

Com isso, essas ondas superam as limitaes dos sensores inerciais, como os sismgrafos.

Alm disso, um sistema baseado nessas ondas de gravidade no satura com a magnitude, o que significa que o aviso prvio de terremoto baseado em gravidade pode distinguir imediatamente entre terremotos de magnitude 8 e 9.

S que, at agora, elas nunca haviam sido testadas para produzir alertas precoces de terremotos.

Para conseguir isto, Andrea Licciardi e seus colegas do Laboratrio Nacional de Los Alamos, nos EUA, desenvolveram um sistema que capta as ondas de gravidade e as analisa usando modelos de aprendizado profundo. O resultado comprova que possvel estimar a magnitude de um terremoto em tempo real e, assim, fornecer alertas de tsunamis.

“Nosso modelo desbloqueia a estimativa em tempo real da magnitude do terremoto, usando dados rotineiramente tratados como rudo, e pode ser imediatamente transformador para o alerta precoce de tsunamis,” disse o professor Bertrand Leduc, coordenador da equipe.

Sinais rpidos de elastogravidade

A ajuda veio por meio dos chamados PEGS, sigla em ingls para “sinais rpidos de elastogravidade” (prompt elastogravity signals).

A equipe demonstrou que as ondas PEGS podem ser usadas em tempo real para rastrear o crescimento e a magnitude do terremoto imediatamente aps o evento atingir uma determinada magnitude. Para isso, eles desenvolveram um modelo de aprendizado profundo que tratou informaes registradas por sismmetros regionais de banda larga no Japo – hoje, esses sinais so encarados como rudo para os sismgrafos.

Depois de treinar o modelo de aprendizado profundo em um banco de dados de formas de onda sintticas, ampliadas com o rudo real medido na rede ssmica japonesa, a equipe conseguiu mostrar o primeiro exemplo de rastreamento instantneo de uma fonte de terremoto em dados reais.

Este modelo, combinado com dados em tempo real, poder alertar as comunidades muito mais cedo se um megaterremoto de subduco for grande o suficiente para criar um tsunami, prevendo at mesmo se ele poder romper os diques de proteo, ameaando as populaes costeiras.

Bibliografia:

Artigo: Instantaneous tracking of earthquake growth with elastogravity signals
Autores: Andrea Licciardi, Quentin Bletery, Bertrand Rouet-Leduc, Jean-Paul Ampuero, Kvin Juhel
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-022-04672-7

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