Como é que os cientistas medem os terramotos?
Com uma régua realmente grande? Não, não é bem assim. Há duas formas pelas quais os cientistas quantificam a dimensão dos terramotos: magnitude e intensidade. Provavelmente já ouviu falar da escala Richter que ainda é usada para pequenos terramotos, mas a maioria dos grandes terramotos são agora geralmente relatados usando a escala de magnitude do momento (ver abaixo).
Escala de Richter
Magnitude é uma medida da quantidade de energia libertada durante um terramoto, e provavelmente já ouviu relatos de notícias sobre magnitudes sísmicas medidas usando a escala de Richter. Algo como, “Um sismo de magnitude 7,3 atingiu hoje o Japão. Detalhes a dez”. Alguma vez se perguntou porquê, se é assim tão importante, simplesmente não lhe dizem logo?
A escala Richter foi inventada, logicamente, nos anos 30 pelo Dr. Charles Richter, um sismólogo do Instituto de Tecnologia da Califórnia. É uma medida da maior onda sísmica registada num determinado tipo de sismógrafo localizado a 100 quilómetros (cerca de 62 milhas) do epicentro do terramoto.
Pense num sismógrafo como uma espécie de pêndulo sensível que regista o tremor da Terra. A produção de um sismógrafo é conhecida como um sismograma. No início, os sismogramas eram produzidos utilizando canetas de tinta sobre papel ou feixes de luz sobre papel fotográfico, mas agora é mais frequentemente feito digitalmente utilizando computadores. O sismógrafo que o Dr. Richter utilizava amplificava os movimentos por um factor de 3000, pelo que as ondas nos sismogramas eram muito maiores do que as que realmente ocorriam na Terra. O epicentro de um sismo é o ponto na superfície da Terra directamente acima da fonte, ou foco, do movimento que causa o tremor de terra.
Dr. Richter estudou registos de muitos terramotos no sul da Califórnia, e percebeu que alguns terramotos provocaram ondas muito pequenas enquanto outros produziram grandes ondas. Assim, para facilitar a comparação dos tamanhos das ondas que registou, Richter utilizou os logaritmos das alturas das ondas em sismogramas medidos em microns (1/1.000.000 de metro, ou 1/1000 de milímetro). Lembre-se de que, ao fazer a medição, tem de se utilizar um tipo particular de sismógrafo localizado a 100 km do epicentro; caso contrário, têm de ser feitos todos os tipos de cálculos complicados. É por isso que os sismólogos passam tantos anos na faculdade!
Uma onda de um milímetro (1000 microns) de altura num sismograma teria uma magnitude de 3, porque 1000 é dez vezes superior à terceira potência. Em contraste, uma onda de dez milímetros de altura teria uma magnitude de 4. Por razões que não vamos entrar, um factor de 10 de mudança na altura da onda corresponde a um factor de 32 de mudança na quantidade de energia libertada durante o terramoto. Por outras palavras, um sismo de magnitude 7 produziria ondas sismográficas 10 x 10 = 100 vezes mais elevadas e libertaria energia 32 x 32 = 1024 vezes maior do que um sismo de magnitude 5.
A escala Richter é aberta, o que significa que não há limite para o quão pequeno ou grande pode ser um terramoto. Devido à natureza dos logaritmos, é mesmo possível ter terramotos com magnitudes negativas, embora estes sejam tão pequenos que os humanos nunca os sentiriam. No outro extremo do espectro, nunca deveria haver um terramoto muito acima da magnitude 9 na Terra simplesmente porque isso exigiria uma falha maior do que qualquer outra no planeta. O maior terramoto jamais registado na Terra foi de magnitude 9,5 que ocorreu no Chile em 1960, seguido em tamanho pelo terramoto da Sexta-feira Santa de 1964 no Alasca (magnitude 9,2), um terramoto de magnitude 9,1 no Alasca durante 1957, e um terramoto de magnitude 9,0 na Rússia durante 1952. Dois grandes terramotos, um de magnitude 9.0 e outro de magnitude 8.2, ocorreram em 26 de Dezembro de 2004 e 28 de Março de 2005, respectivamente, ao longo da mesma zona de falha ao largo da costa de Sumatra, Indonésia.
A lista de terramotos realmente grandes no parágrafo anterior traz à tona outro ponto interessante. Foram registados cinco terramotos de magnitude 9 ou superior durante os últimos 45 anos, o que corresponde a uma média de um em cada década. Acontece que as ocorrências de terramotos parecem seguir o que se chama uma distribuição de poder, o que significa que se há em média 9 terramotos de magnitude de dez em dez anos algures no mundo, então em média deveria haver um terramoto de magnitude 8 por ano, 10 sismos de magnitude 7 por ano, e 100 sismos de magnitude 6 por ano. Portanto, se alguém “prevê” que um sismo de magnitude 6 ocorrerá algures no mundo durante a próxima semana, não fique demasiado impressionado se acontecer porque a probabilidade aleatória nos diz que deverá haver um sismo de magnitude 6 algures no mundo a cada 365/100 = 3,65 dias! Na realidade, as coisas são um pouco mais complicadas. Mas, já se percebeu.
Escala Mercalli
O que é que as pessoas faziam antes de a escala Richter ter sido inventada? Até certo ponto, uma das mesmas coisas que fazemos hoje. Observaram a intensidade ou efeitos de um terramoto em locais diferentes. Enquanto que a magnitude de um terramoto é um número único, independentemente do local onde é sentido, a intensidade variará de lugar para lugar. Em geral, a intensidade será muito maior perto do epicentro do que a grandes distâncias do epicentro. Esta diminuição da intensidade com a distância é conhecida como atenuação. Imaginem-na assim: Se eu deixar cair uma rocha numa piscina de água, a diferença entre magnitude e intensidade é semelhante à diferença entre a altura do salpico exactamente onde eu deixo cair a rocha e a altura das ondas por toda a piscina. A intensidade do terramoto é mais frequentemente medida utilizando a escala de Mercalli modificada, que foi inventada pelo geólogo italiano Giuseppi Mercalli em 1902 e utiliza numerais romanos de I a XII. Nos Estados Unidos, utilizamos a escala de Mercalli modificada, que foi ajustada para ter em conta as diferenças de edifícios entre a Itália e o sul da Califórnia. Uma intensidade sísmica de I não é geralmente sentida, e uma intensidade de XII representa a destruição total dos edifícios. Alguns tipos de depósitos geológicos, sobretudo lamas saturadas de água, amplificam as ondas sísmicas e podem produzir intensidades muito maiores do que as das áreas vizinhas, que se encontram debaixo da rocha. Assim, após um sismo, os sismólogos podem entrevistar pessoas e fazer mapas mostrando a intensidade de um sismo em diferentes áreas para melhor compreender a influência do tipo de rocha ou solo nas ondas sísmicas.
Escala de Magnitude do Momento
Sismos grandes não são medidos muito bem pela escala de Richter, especialmente se os seimómetros utilizados estiverem muito longe de um epicentro sísmico. A escala de magnitude do momento é agora mais comumente utilizada para sismos de média a grande dimensão. Detalhes de como estas escalas se comparam são discutidos por Rick Aster na página 8 e 9 da edição da Primavera de 2002 da Lite Geology.
Criado por Bill Haneberg
Cartoons por Jan Thomas
ltima modificação: 3 de Junho, 2019