Desde a década de 1980, os cientistas têm observado períodos de agitação significativa numa região nas montanhas de Sierra Nevada, no leste da Califórnia, caracterizada por enxames de terramotos e ondas de terra, aumentando quase meia polegada por ano durante estes eventos.
Os pesquisadores do Caltech produziram agora imagens subterrâneas detalhadas da caldeira de Long Valley, mergulhando até 10 quilômetros na crosta terrestre.
A pesquisa, liderada pelo professor Chongwen Zhan, foi publicada na revista Science Advances em 18 de outubro.
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“Não acreditamos que a região esteja se preparando para outra erupção vulcânica massiva, mas o processo de resfriamento pode liberar gás e líquido suficientes para causar terremotos e pequenas explosões”, explica Zhan. “Por exemplo, em maio de 1980, quatro terremotos de magnitude 6 ocorreram somente na área.”
Imagens de alta resolução mostram que a câmara do magma vulcânico é coberta por uma cobertura sólida de rocha cristalizada, como resultado do resfriamento e solidificação do magma líquido.
Para criar essas imagens subterrâneas, os pesquisadores fazem inferências sobre o ambiente subterrâneo medindo as ondas sísmicas geradas por terremotos.
A tecnologia utilizada pela equipe de Zahn utiliza cabos de fibra óptica, semelhantes aos utilizados em serviços de Internet, para realizar medições sísmicas por meio de sensoriamento acústico distribuído (DAS).
O cabo de 100 km que usaram para obter imagens da área de Long Valley Caldera era equivalente à extensão de 10.000 sismógrafos de componente único. Ao longo de 18 meses, a equipe mediu mais de 2.000 eventos sísmicos, a maioria dos quais eram pequenos demais para serem sentidos pelas pessoas.
Esta pesquisa representa a primeira vez que imagens tão profundas e de alta resolução foram produzidas usando DAS.
Imagens anteriores de estudos de tomografia local estavam confinadas apenas ao ambiente subterrâneo raso, a profundidades de cerca de 5 km, ou cobriam uma área maior com resolução mais baixa.
“Esta é uma das primeiras evidências de como o DAS está a mudar a nossa compreensão da dinâmica da crosta terrestre”, diz Ettore Biondi, cientista do DAS no Caltech e primeiro autor do estudo. “Estamos entusiasmados em aplicar tecnologia semelhante a outras áreas onde temos curiosidade sobre o ambiente subterrâneo.”
Os planos futuros da equipa incluem a utilização de um cabo de 200 quilómetros de comprimento para aprofundar a crosta terrestre, atingindo profundidades de cerca de 15 a 20 quilómetros, onde a câmara de magma da caldeira, ou “núcleo pulsante”, arrefece.