Cientistas implantam conjunto de sensores remotos para rastrear enxame de terremotos na Samoa Americana

Sociedade Sismológica da América, Albany, CA
Mapa das Ilhas Manu'a com locais de Raspberry Shake (triângulos vermelhos) e aldeias (quadrados pretos) contribuindo com relatórios de feltro. A origem do enxame está localizada onde os anéis amarelo e vermelho se cruzam:diretamente abaixo ou ao largo da costa, ao norte ou ao sul da Ilha Ta'ū. (Imagem:Yoon et al.)
Entre finais de Julho e Outubro de 2022, os residentes das Ilhas Manu’a, na Samoa Americana, sentiram a terra tremer várias vezes ao dia, levantando preocupações sobre uma iminente erupção vulcânica ou tsunami.

Um catálogo de terremotos para a área não revelou nada, porque as ilhas não tinham uma rede de monitoramento sísmico que pudesse medir os tremores e ajudar os sismólogos na busca pela origem do enxame de terremotos.

Mas os residentes das ilhas Ta'ū, Ofu e Olosega precisavam de respostas, por isso Clara Yoon, do Serviço Geológico dos EUA, e os seus colegas encontraram outra forma de preencher as lacunas sísmicas. Eles usaram aprendizado de máquina e uma técnica chamada correspondência de modelos em dados de agitação registrados por um único sensor sísmico localizado a 250 quilômetros de distância do enxame da Samoa Americana.

Eles rastrearam o enxame usando esses dados de estação única, combinados com relatórios de tremores de residentes, até que estações sísmicas permanentes locais foram instaladas na Samoa Americana em agosto e setembro de 2022.

O enxame de terremotos vulcânicos não eruptivos começou em julho de 2022, a cerca de 15 quilômetros da costa da Ilha Ta'ū. As ilhas vulcânicas de Samoa surgem à medida que a placa tectônica do Pacífico se move sobre um ponto quente no sul do Oceano Pacífico.

Relatos de residentes sobre tremores frequentes, ocorrendo várias vezes ao dia durante alguns segundos de cada vez, foram a princípio as únicas informações sobre o enxame. “Quando os terramotos começaram, a Samoa Americana não tinha monitorização geofísica instrumental, por isso mesmo informações básicas sobre a origem do abalo – com implicações para a tomada de decisões de emergência e segurança pública – eram inexistentes”, disse Yoon.

Para remediar esta situação, os investigadores recorreram a uma estação sísmica remota em Upolu, Samoa, parte da Rede Sismográfica Global, que possui dados que podem ser descarregados quase em tempo real através do centro de dados EarthScope, disse Yoon.

No entanto, o sinal sísmico do enxame de terremotos na Samoa Americana era difícil de detectar na estação distante, então Yoon e seus colegas usaram um modelo de aprendizagem profunda chamado EQTransformer, juntamente com uma técnica chamada correspondência de modelos, para selecionar esses pequenos terremotos em um fundo sísmico barulhento.

“O EQTransformer encontrou muitos terremotos em locais consistentes com o leste da Samoa Americana, o maior dos quais correspondia aos tempos dos relatórios sentidos”, disse Yoon. “Esses relatórios, contribuídos por residentes locais para o Serviço Meteorológico Nacional, foram fontes essenciais de dados sobre os terremotos e nos deram a confiança de que os eventos detectados pelo EQTransformer eram na verdade os mesmos terremotos sentidos pela população local.”

Com este novo catálogo de terremotos para o evento, os pesquisadores conseguiram caracterizar o início e o pico da atividade do enxame. Sensores Raspberry Shake portáteis e baratos implantados em agosto de 2022 ajudaram a localizar rapidamente a área do enxame. O enxame terminou em outubro de 2022 sem erupção, mas provavelmente estava relacionado ao movimento do magma vulcânico, concluíram os pesquisadores.

Yoon disse que uma abordagem como a sua técnica de estação única poderia ser útil em outros lugares ao redor do mundo onde o monitoramento sísmico permanente é escasso e o risco sísmico é mal compreendido, como regiões offshore com potencial de tsunami ou terremotos dentro de uma placa tectônica. Ela acrescentou que o maior terremoto no enxame da Samoa Americana foi de magnitude 4,5, tornando improvável que tivesse sido detectado pelas redes sísmicas globais.

“Se ninguém morasse nas proximidades para relatar os tremores frequentes, este enxame da Samoa Americana poderia ter passado totalmente despercebido”, disse Yoon. “Muitas fontes e fenómenos sísmicos desconhecidos estão à espera de serem descobertos, talvez por futuras aplicações abrangentes em larga escala de abordagens de aprendizagem profunda em sismologia.”

Para mais informações, entre em contato com a Sismological Society of America em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa ter o JavaScript habilitado para visualizá-lo.