O que são falhas geológicas e quando causam terremotos?

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Marrocos sofreu terremoto na noite desta sexta-feira (8). Mas o que é uma falha e por que ela está associada a terremotos?
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Por BBC
09/09/2023 08h51 Atualizado há uma hora
Postado em 09 de setembro de 2023 às 10h00m

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A Falha de San Andreas, que corta o Estado americano da Califórnia, é uma das mais famosas do mundo — Foto: Getty Images via BBC

Esta reportagem foi atualizada às 8h15 de 9 de setembro de 2023

Um forte terremoto atingiu o centro do Marrocos na noite desta sexta-feira (8/9), segundo o Ministério do Interior do país.

O terremoto — de magnitude 6,8 — foi seguido de um tremor secundário, de magnitude 4,9, sentido 19 minutos depois.

O Marrocos fica perto da fronteira entre a Placa Africana e a Placa Eurasiática, a falha Açores-Gibraltar.

A maior parte dos terremotos no país está relacionada com o movimento na borda da placa, mas o maior risco sísmico se concentra no norte, segundo um estudo publicado em janeiro de 2012.

Segundo os pesquisadores Taj-Eddine Cherkaoui e Ahmed El Hassani, "a atividade sísmica no Marrocos não é tão importante como noutras áreas do mundo, como o Japão, a Califórnia, a Grécia, a Turquia, etc. No entanto, o histórico de sismicidade no Marrocos não é negligenciável e produziu alguns sismos históricos e instrumentais com magnitudes locais superiores a 6", afirmam eles.

Cherkaoui e El Hassani citam como exemplos o terremoto de Agadir em 1960, por exemplo, destruiu esta cidade com várias aldeias e causou 12 mil mortes.

"Posteriormente, ocorreram outros terremotos notáveis: em Al Hoceima, em 2004, no norte de Marrocos, causando 629 mortes".

Mas o que é uma falha e por que ela está associada a terremotos?

Segundo Jessica Hawthorne, professora do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford, "tão rápido quanto unhas crescendo — é nessa velocidade que as placas se mexem", disse à BBC em fevereiro.

Ela faz alusão às cerca de 15 grandes lajes de rocha conhecidas como placas tectônicas que, juntas, compõem a camada mais externa da Terra.

Hawthorne estuda a mecânica dos terremotos e explicou a relação deles com as falhas.

"Uma falha é um lugar onde duas placas passam uma pela outra. Você tem um bloco sólido de um lado e um bloco sólido do outro, e eles estão passando um pelo outro", disse a sismóloga.

— Foto: Arte/ BBC

Embora elas se movam muito lentamente uma em relação à outra (apenas alguns centímetros por ano), um movimento brusco ou deslizamento pode liberar grandes quantidades de energia, fraturando a rocha e provocando um terremoto.

Isso acontece relativamente perto da superfície, porque a rocha mais quente mais próxima do núcleo da Terra é viscosa e se deforma como um fluido, explica Hawthorne.

"Para um terremoto, você precisa de um lugar onde haja falha por atrito, e isso significa que as coisas precisam ser frágeis o suficiente para quebrar rapidamente."

Os terremotos acontecem principalmente nas fronteiras das placas tectônicas (embora haja exceções no interior dos continentes).

Mais de 80% dos principais terremotos acontecem nas placas abaixo do Oceano Pacífico, em uma área chamada de Anel de Fogo, onde a placa do Pacífico está sendo empurrada para baixo das placas ao seu redor.

— Foto: Arte BBC

Tipos de falhas

Embora os terremotos criem novas falhas, na maioria dos casos a falha já existe, de acordo com Hawthorne.

O deslizamento ocorre sobre uma falha pré-existente e pode ser classificado em três tipos básicos: falha normal, falha inversa e falha transcorrente.

Falhas transcorrentes

Este tipo de falha acontece quando dois blocos passam um pelo outro horizontalmente.

As falhas transcorrentes são geralmente verticais, às vezes estendendo-se de 15 a 20 quilômetros de profundidade.

Um exemplo é a Falha da Anatólia Oriental, de 700 quilômetros de extensão que fica ao longo da fronteira entre as placas da Anatólia e da Arábia, na Turquia.

Os terremotos de magnitude 7,5 e 7,8 que atingiram a Turquia e a Síria em fevereiro de 2023 — dois dos terremotos mais fortes em quase um século — ocorreram nesta região, em uma falha transcorrente.

O terremoto e os tremores secundários ocorreram em uma profundidade rasa (apenas alguns quilômetros abaixo da superfície da Terra), o que ajuda a demonstrar suas consequências devastadoras: foram cerca de 60 mil mortes.

Outro exemplo é o sistema de falhas de San Andreas, na Califórnia (EUA), formado por várias falhas que acomodam o movimento entre a placa do Pacífico no oeste e a placa norte-americana no leste.

Um terremoto ao longo da falha de San Andreas em 1906 arrasou prédios em San Francisco — Foto: Getty Images via BBC

Em relação ao resto do continente, o oeste da Califórnia está se deslocando rumo ao Alasca, diz Hawthorne, pois essas duas placas deslizam horizontalmente uma sobre a outra, resultando em terremotos.

O sistema de falhas de San Andreas é uma zona complexa de rocha esmagada e quebrada, abrangendo 1.200 quilômetros de comprimento e pelo menos 25 quilômetros de profundidade.

O terremoto da Califórnia em 18 de abril de 1906 teve epicentro no ponto mais ao norte da falha de San Andreas, de acordo com o US Geological Survey, arrasando San Francisco.

Até hoje, é considerado "um dos terremotos mais significativos de todos os tempos".

Falhas normais

Falhas normais são fraturas onde os blocos se separam (divergem) e um dos blocos cai verticalmente.

Depressão de Afar, no leste da África

Na região de Afar, na Etiópia, três partes separadas da crosta terrestre se encontram. O ponto é conhecido como Triângulo de Afar.

A placa da Somália está se afastando do resto do continente — o que formou um vale.

Enquanto isso, as placas africana e somali também estão se separando da placa árabe no norte, formando um sistema de fendas em forma de Y.

O movimento gera tensão na rocha, produzindo rachaduras, falhas, vulcões e outras deformações do terreno.

Em 2005, uma série de fissuras apareceu ao longo da depressão — com terremotos e nuvens de cinzas — e abriu um abismo de oito metros de largura e 60 quilômetros de extensão.

A atividade vulcânica na Islândia é causada por placas tectônicas que estão se afastando — Foto: Getty Images via BBC

Cordilheira mesoatlântica

As placas tectônicas da América do Norte e da Eurásia estão lentamente se afastando uma da outra, e uma falha conhecida como Cordilheira Mesoatlântica foi criada na borda da placa divergente.

A cordilheira se estende de norte a sul por milhares de quilômetros no meio dos oceanos Atlântico Norte e Sul.

À medida que as placas se afastam, o magma derretido de baixo da superfície da Terra brota continuamente, formando novas rochas, que são empurradas para fora por material mais novo.

Isso criou uma cordilheira na maior parte subaquática que surge em lugares como ilhas — Islândia, Açores ou Ilha de Ascensão, por exemplo.

Também cria falhas na superfície, terremotos e uma enorme quantidade de atividade vulcânica.

Falhas inversas

Falhas inversas ou de empurrão acontecem quando os blocos se juntam e um deles é empurrado para cima.

Elas geralmente são as maiores falhas porque "tendem a cortar a Terra em ângulo, o que cria uma região mais ampla onde pode ocorrer deformação frágil", afirma Hawthorne.

Trincheira do Japão

Em 2011, um forte terremoto causou um destrutivo tsunami no Japão — Foto: Getty Images via BBC

A zona de falha da Trincheira do Japão é uma trincheira submarina profunda que corre de norte a sul, a leste das ilhas japonesas, separando a placa da Eurásia da placa do Pacífico.

O devastador terremoto Tohoku-Oki de magnitude 9,1 que atingiu a costa do Japão em março de 2011 foi consequência de 50 metros de deslocamento ao longo da falha.

Esta ruptura de uma seção ao longo da trincheira do Japão causou enormes danos e mortes, ao provocar um tsunami que devastou o litoral do país e levou a um colapso nuclear na usina de Fukushima. Foi um "desastre triplo": terremoto, tsunami e acidente nuclear.

Trincheira do Peru e Chile

Também conhecido como sistema de falhas do Atacama, ele está localizado no leste do Oceano Pacífico, a cerca de 160 quilômetros do litoral do Peru e do Chile, entre as placas tectônicas de Nazca e da América do Sul.

A crosta oceânica da placa de Nazca está em movimento abaixo da crosta continental da placa sul-americana, causando muita atividade sísmica.

Em 22 de maio de 1960, um grande terremoto de magnitude 9,5 ocorreu perto da cidade de Valdívia, no sul do Chile — acredita-se ter sido o maior terremoto já medido.

Os cientistas estimaram que a energia liberada no tremor foi 20 mil vezes maior que a da bomba que caiu sobre Hiroshima na Segunda Guerra Mundial.

Terremoto destruiu casas em Valdívia, no Chile, em 1960 — Foto: Getty Images via BBC

No entanto, quem mora perto de uma falha não tem, necessariamente, que estar em constante alerta.

Hawthorne diz que nem todas as falhas têm terremotos.

"Muitos segmentos de falha não têm terremotos ou têm apenas pequenos tremores", afirma ela.

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Animais são capazes de sonhar como seres humanos?

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Antigamente se pensava que a capacidade de sonhar era uma característica humana. Mas uma variedade surpreendentemente ampla de espécies talvez também possa fazer o mesmo.
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Por BBC
08/09/2023 07h46 Atualizado há 03 horas
Postado em 08 de setembro de 2023 às 10h45m

#.*Post. - N.\ 10.942*.#

Antigamente se pensava que a capacidade de sonhar era uma característica humana. Mas uma variedade surpreendentemente ampla de espécies talvez também possa fazer o mesmo — Foto: Getty Images via BBC

Jovens aranhas saltadoras ficam penduradas por um fio durante a noite, numa caixa em um laboratório. De vez em quando, suas pernas se curvam e suas fiandeiras (glândulas responsáveis pela produção da seda para confecção das teias) se contraem.

As retinas dos seus olhos, visíveis através dos seus exoesqueletos translúcidos, movem-se para frente e para trás.

"O que estas aranhas fazem parece assemelhar-se – muito de perto – ao sono REM”, diz Daniela Rößler (pronuncia-se Rôsslar), ecologista comportamental da Universidade de Konstanz, na Alemanha.

Durante o sono REM (sigla em inglês para movimento rápido dos olhos), os olhos de um animal adormecido movem-se de forma imprevisível, entre outras características.

Nas pessoas, o REM ocorre quando acontece a maioria dos sonhos, principalmente os mais vívidos. Isto leva a uma questão intrigante: se as aranhas têm sono REM, será que os sonhos também se desenrolam nos seus cérebros do tamanho de uma semente de papoula?

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Rößler e seus colegas estudaram sobre as aranhas que movimentam os olhos em 2022. Com câmeras em 34 aranhas, eles descobriram que as criaturas tinham breves comportamentos semelhantes ao REM a cada 17 minutos.

O revirar de olhos era algo específico desses episódios: não acontecia em momentos da noite em que as aranhas saltadoras se mexiam, se espreguiçavam, reajustavam seus fios de seda ou se limpavam com o roçar de uma perna.

Embora as aranhas fiquem imóveis antes desses episódios do tipo REM, a equipe ainda não provou que estão dormindo. Mas se esse for o caso – e se o que parece ser REM é realmente REM – sonhar é uma possibilidade real, diz Rößler.

Ela acha fácil imaginar que as aranhas saltadoras, como animais altamente visuais, possam se beneficiar dos sonhos como forma de processar as informações que captaram durante o dia.

Rößler não é a única pesquisadora a pensar sobre essas questões em animais distantes de nós.

Hoje, cientistas estão encontrando sinais de sono REM numa gama mais ampla de animais do que nunca: em aranhas, lagartos, chocos (um tipo de molusco marinho) e peixes-zebra. O número crescente faz com que alguns pesquisadores se perguntem se o sonho, um estado que antes se pensava ser limitado aos seres humanos, é muito mais difundido do que se pensava.

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O sono REM e os animais

O sono REM é geralmente marcado por um conjunto de características além dos movimentos rápidos dos olhos: paralisia temporária dos músculos esqueléticos (aqueles responsáveis pela postura e movimento), espasmos corporais periódicos e aumento da atividade cerebral, respiração e frequência cardíaca.

Observado em bebês dormindo em 1953, o REM logo foi identificado em outros mamíferos, como gatos, ratos, cavalos, ovelhas, gambás e tatus.

Os eventos no cérebro durante o REM foram bem caracterizados, pelo menos em humanos.

Durante os períodos não REM, também conhecidos como sono tranquilo, a atividade cerebral é sincronizada. Os neurônios disparam simultaneamente e depois ficam quietos, especialmente no córtex cerebral, produzindo ondas de atividade conhecidas como ondas lentas.

Durante o REM, por outro lado, o cérebro apresenta explosões de atividade elétrica que lembram a vigília.

Sabemos que os humanos sonham porque podem relatar isso, mas outros animais não têm essa capacidade — Foto: Getty Images via BBC

💭 Diferentes tipos de sono

Mesmo entre os mamíferos, o sono REM não parece todo igual.

Mamíferos marsupiais chamados equidnas apresentam características de sono REM e não REM ao mesmo tempo.

Relatórios sobre baleias e golfinhos sugerem que eles podem nem ter experiência REM. Os pássaros têm sono REM, que vem com espasmos no bico e nas asas e perda de tônus nos músculos que sustentam suas cabeças.

Ainda assim, os pesquisadores começam a encontrar estados de sono semelhantes em muitos ramos da árvore da vida animal.

Em 2012, por exemplo, pesquisadores relataram um estado semelhante ao do sono em chocos, bem como um curioso comportamento semelhante ao REM durante esse suposto estado de sono: periodicamente, os animais moviam os olhos rapidamente, contraíam os tentáculos e alteravam a coloração de seus corpos.

Durante um período de pesquisa no Laboratório de Biologia Marinha em Woods Hole, Massachusetts, a bióloga comportamental Teresa Iglesias investigou mais a fundo o fenômeno, recolhendo terabytes de vídeo de meia dúzia de chocos.

Todos os seis apresentaram episódios de atividade semelhante ao REM que se repetiam aproximadamente a cada 30 minutos: explosões de movimentos dos tentáculos e movimentos dos olhos, durante os quais a pele deles dava um show, apresentando uma variedade de cores e padrões.

As criaturas emitiram sinais de camuflagem e sinais para chamar a atenção, ambos exibidos durante comportamentos de vigília.

Como o cérebro do cefalópode controla diretamente esse padrão de pele, "isso sugere que a atividade cerebral está ficando um pouco agitada", diz Iglesias, agora no Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, no Japão.

Desde então, os pesquisadores observaram um estado semelhante em polvos.

Se os polvos e os chocos sonham, "isso simplesmente derruba as paredes daquilo que pensamos sobre a humanidade ser tão especial", diz Iglesias.

Pesquisadores também observaram um estágio semelhante ao REM em dragões barbudos (também chamados de pogonas, um tipo de lagarto), registrados em seus cérebros a partir de eletrodos.

Também relataram pelo menos dois estados de sono em peixes-zebra com base nas assinaturas cerebrais dos peixes. Em um dos estados, a atividade neural foi sincronizada como acontece no estágio não-REM dos mamíferos.

Em outro estado, os peixes apresentaram atividade neural que lembra um estado de vigília, como acontece no REM. (Os peixes, no entanto, não mostraram movimentos rápidos dos olhos.)

Os chocos, um tipo de molusco marinho, às vezes mudam de cor durante o sono, o que sugere que eles podem estar reagindo a eventos em sonhos — Foto: Getty Images via BBC

Observando múltiplos estágios do sono em um animal evolutivamente tão distante de nós, os autores sugeriram que os diferentes tipos de sono surgiram há centenas de milhões de anos.

Sabe-se agora que as moscas também podem alternar entre dois ou mais estados de sono. As lombrigas parecem ter apenas um estado de sono.

Sinais de vigília no sono

Pesquisadores consideram a possibilidade de animais não humanos sonharem durante o sono tipo REM porque as criaturas apresentam comportamentos semelhantes aos da vigília neste estado – como a mudança de cor dos cefalópodes ou o tremor das fiandeiras das aranhas.

Em pombos, a cientista do sono Gianina Ungurean, do Instituto Max Planck de Inteligência Biológica em Munique e da Universidade de Medicina de Göttingen, observou, com colegas, que as pupilas se contraem durante o REM, tal como acontece durante o comportamento de acasalamento.

Isso levanta a dúvida sobre se os pombos estão sonhando ou de alguma forma revivendo o que aconteceu durante os momentos de namoro acordados, diz ela.

O sono REM também tem sido associado à repetição de experiências em alguns animais.

Por exemplo, quando pesquisadores observaram a atividade elétrica cerebral de ratos adormecidos que já tinham percorrido um labirinto, viram o disparo de neurônios que ajudam na navegação e estão ligados à direção da cabeça, mesmo que as cabeças dos ratos não estivessem em movimento.

Eles também observaram atividade em neurônios associados ao movimento ocular. A combinação sugere que os ratos podem ter tido uma experiência onírica em que examinavam o ambiente, diz Ungurean.

Com todos estes sinais, é justo acreditar que os animais podem estar sonhando, diz Ungurean.

"No entanto, se considerarmos estas razões uma por uma, verifica-se que nenhuma delas é suficiente", pondera a pesquisadora.

Função do REM é ainda incerta

A atividade cerebral associada à repetição, como a dos ratos que correm no labirinto, não ocorre apenas durante o REM ou o sono, diz Ungurean. Também pode ocorrer durante o planejamento ou devaneio.

E a ligação entre REM e sonho não é absoluta: os humanos também sonham em períodos não-REM, e quando são usados medicamentos para suprimir o sono REM, os participantes humanos do estudo ainda podem ter sonhos longos e bizarros.

Em última análise, as pessoas sabem que estão sonhando porque podem relatar isso, diz Ungurean.

"Mas os animais não podem reportar, e este é o maior problema que temos em estabelecer isto de forma puramente científica e robusta."

Ainda há debate sobre para que serve o REM. "Ninguém sabe realmente qual é a função do sono – não-REM ou REM", diz Paul Shaw, neurocientista da Universidade de Washington em St. Louis, nos Estados Unidos.

Uma das ideias mais aceitas é que o REM ajuda o cérebro a formar e reorganizar memórias.

Outras teorias são que o REM dá suporte ao desenvolvimento cerebral, ajuda no desenvolvimento dos sistemas de movimento do corpo, mantém os circuitos necessários para as atividades de vigília, para que não se degradem durante o sono, ou aumenta a temperatura do cérebro.

Pombos dormindo em uma máquina de ressonância magnética mostraram atividade cerebral semelhante à dos humanos durante o sono — Foto: Getty Images via BBC

Mas se o REM estiver presente em espécies distantes do reino animal, isso sugere que o seu papel, seja ele qual for, pode ser muito importante, diz Iglesias.

É REM ou não é?

Nem todos os cientistas acreditam que os pesquisadores estão observando REM.

Eles podem simplesmente estar partindo de noções preconcebidas de que todos os animais têm dois estados de sono e interpretando um deles como REM, diz Jerome Siegel, neurocientista que estuda o sono na Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA, na sigla em inglês).

Alguns destes animais – como as aranhas – podem nem estar dormindo, argumenta.

"Os animais podem fazer coisas que parecem iguais [aos humanos], mas a fisiologia não é necessariamente a mesma", diz ele.

Os pesquisadores continuam em busca de pistas.

A equipe de Rößler está tentando desenvolver formas que lhes permitam visualizar os cérebros das aranhas através de imagens – isso pode revelar ativação em áreas que são funcionalmente análogas àquelas que usamos quando sonhamos.

Iglesias e outros implantaram eletrodos nos cérebros de cefalópodes e capturaram sua atividade elétrica durante dois estados de sono – um que mostra atividade semelhante à da vigília e outro que é um estado tranquilo, com assinaturas neurais semelhantes às observadas em mamíferos.

E Ungurean treinou pombos para dormir em uma máquina de ressonância magnética e descobriu que muitas das áreas do cérebro que se iluminam no sono REM humano também são ativadas em pássaros.

Se chocos, aranhas e uma grande variedade de outras criaturas sonham, isso levanta questões interessantes sobre o que eles vivenciam, diz David M. Peña-Guzmán, filósofo da Universidade Estadual de São Francisco e autor do livro When Animals Dream: The Hidden World of Animal Consciousness (Quando animais sonham: O mundo oculto da consciência animal, em tradução livre).

🌎 Como os sonhos se desenrolam a partir da perspectiva do observador, os animais sonhadores teriam a capacidade de ver o mundo do seu ponto de vista, diz ele.

Sonhar também sugeriria que eles têm capacidade imaginativa, acrescenta.

"Queremos pensar que os humanos são os únicos que podem realizar aquela ruptura com o mundo [representada pela sonho]", diz ele. "Talvez tenhamos que pensar um pouco mais sobre outros animais."

*Este artigo foi publicado originalmente pela Knowable Magazine e republicado pela BBC Future sob uma licença Creative Commons. Leia aqui a verão original em inglês.

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