Na madrugada de domingo para segunda-feira, Portugal despertou, pelas 5:11, com um abalo sísmico de 5.3 na escala de Richter e IV/V na escala de Mercalli, ou seja, moderado/pouco forte. A escala de Mercalli vai de I – Imperceptível a XII – Catastrófico. O epicentro ocorreu ao largo de Sines, mas foi sentido em todo o país.
Há vários exemplos históricos onde um sismo de menor intensidade tenha sido seguido por um maior, mesmo que seja numa percentagem pequena. Um exemplo do sismo de Tohoku, no Japão, em 2011. Antes do devastador sismo de 9.1 a 11 de Março, houve um sismo de 7.2 dois dias antes, o qual foi seguido por uma série de réplicas. No mesmo ano, situação idêntica na Nova Zelândia, quando se registou um sismo de 7.1, precedido por um de 6.3, seis meses antes. Em 2019, na California, um sismo de 6.4 atingiu Ridgecrest a 4 de Julho. No dia seguinte, ocorreu outro de 7.1. Vale Paraíso, no Chile foi atingido por um sismo 4.8 a 22 de Abril de 2017, tendo sido registado um novo episódio de 6.9 dois dias depois.
Se recuarmos no tempo, Sumatra, Indonésia, em 2004, foi atingida por um sismo de 9.1 a 26 de Dezembro, o qual foi devastador devido ao tsunami que lhe sucedeu. No entanto, neste caso, foi precedido por outros de menor dimensão e um de 8.2 (não foi superior ao evento principal, porém foi igualmente catastrófico). Mas já dois anos antes, a 2 de Novembro de 2002, a região registou um sismo de 7.3.
Estes são apenas alguns exemplos que demonstram que sismos menores podem preceder eventos maiores. No entanto, é importante notar que nem todos os sismos menores levam a um maior, sendo que a previsão precisa da ocorrência de sismos continua a ser uma tarefa desafiadora para a sismologia.
A nível global, “a probabilidade de um terramoto ser seguido por um terramoto maior nas proximidades e no espaço de uma semana é de cerca de 5%”, aponta a USGS. Segundo a entidade norte-americana, quando ocorre um sismo, este pode desencadear outros sismos nas proximidades, naquilo a que os sismólogos chamam uma sequência de terramotos. Na maioria das sequências, estes sismos posteriores serão mais pequenos do que o primeiro. O primeiro e maior sismo é designado por abalo principal e os sismos posteriores, mais pequenos, são designados por réplicas.
Ocasionalmente, um novo sismo será maior do que qualquer um dos eventos anteriores. Quando isso acontece, chamamos ao novo e maior sismo o abalo principal e chamamos a todos os sismos anteriores da sequência abalos prévios.
As observações mostram que a probabilidade de um sismo ser seguido por um sismo maior nas proximidades e no espaço de uma semana é de cerca de 5%.

O Standford Report aponta que, em todo o mundo, há cerca de 6% de hipóteses de um terramoto ser um abalo sísmico seguido de um terramoto maior no espaço de três dias, embora essa probabilidade diminua à medida que o tempo decorrido desde o evento inicial aumenta.

“Um abalo prévio é simplesmente um terramoto seguido de um terramoto maior – o abalo principal”, explicou Paul Segall, professor de geofísica na Escola de Ciências da Terra, Energia e Ambiente da Universidade de Stanford (Stanford Earth). Normalmente, para que um terramoto precedente seja considerado um pré-choque, os sismólogos procuram também que o epicentro se situe na mesma área geral do terramoto principal – a uma distância não superior a algumas vezes o comprimento da secção de falha que se deslocou durante o terramoto principal.

Uma vez que os abalos prévios precedem os grandes terramotos, tornando-se mais frequentes à medida que o abalo principal se aproxima, há muito que apresentam a perspetiva tentadora de alertar para terramotos potencialmente prejudiciais. “Se pudéssemos de alguma forma determinar que um determinado terramoto foi um abalo prévio antes da chegada do abalo principal, isso poderia ser extremamente útil”, disse Segall.

Os abalos prévios têm origem em falhas irregulares
Há décadas que os cientistas procuram compreender os processos físicos que provocam os abalos sísmicos e por que razão algumas sequências de terramotos os têm e outras não. Uma das principais teorias, segundo a mesma fonte, propõe que os abalos sísmicos resultam de uma aceleração dos movimentos de deslizamento ao longo de uma falha. Este movimento, conhecido como deslizamento assísmico, desencadeia pequenos sismos à medida que se estende por áreas cada vez maiores da falha e acelera.

“A ideia alternativa é a de uma cascata de pequenos terramotos sem deslizamento sísmico”, disse Segall, que é Professor de Geofísica de Cecil H. e Ida M. Green. “Os terramotos redistribuem a tensão no interior da Terra. Nas zonas onde a tensão aumenta, pode desencadear outros sismos. Esta cascata crescente acaba por desencadear um evento que se transforma num abalo principal”.

Uma investigação efectuada por Segall e pela sismóloga Camilla Cattania no Journal of Geophysical Research: Solid Earth sugere que os abalos sísmicos são, de facto, impulsionados pelo feedback entre os dois. “Descobrimos que ambos os mecanismos – deslizamento assísmico e redistribuição de tensões por pequenos sismos – estão em jogo durante as sequências de abalos e reforçam-se mutuamente. Uma geometria de falha complexa permite o deslizamento assísmico e os abalos prévios em simultâneo”, disse Cattania, professor assistente no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT, que trabalhou na investigação como investigador em Stanford.

Tal como muitos sistemas naturais, as falhas são fractais, o que significa que são irregulares a todas as escalas. “Quando os dois lados de uma falha rugosa deslizam um sobre o outro, algumas partes dos lados da falha são pressionadas, formando manchas presas”, explicou Cattania. “Os tremores de terra representam a ruptura destas manchas de aderência”. Estas rupturas aumentam então a tensão nas áreas circundantes, “descolando” gradualmente a falha e provocando a aceleração do deslizamento assísmico. “O deslizamento sísmico mais rápido, por sua vez, provoca tensões nas manchas sísmicas próximas e desencadeia mais abalos. Este feedback positivo provoca uma expansão da região de deslizamento e abalos sísmicos cada vez mais frequentes, conduzindo ao abalo principal”, afirmou.

Segundo Cattania, isto significa que a rugosidade da falha é, por conseguinte, a causa subjacente da retroação entre os abalos e o deslizamento assísmico. Uma vez que todas as falhas são rugosas, é provável que o deslizamento sísmico e o deslizamento assísmico coexistam durante a maioria das sequências de abalos. Os mecanismos clássicos propostos para os abalos sísmicos – quer impulsionados pelo deslizamento assísmico quer por uma cascata completamente sísmica – captam cada um parte do processo, mas não se excluem mutuamente.”

Simulação de sequências de terramotos
A prova da ideia de que os abalos sísmicos resultam de uma combinação de aceleração do deslizamento assísmico e de cascatas de pequenos sismos vem da modelação por computador. Cattania e Segall criaram simulações numéricas de ciclos sísmicos em falhas irregulares, com geometria consistente com os dados do campo e do laboratório.

As simulações da equipa mostraram uma aceleração dos abalos anteriores ao abalo principal, consistente com os padrões observados nas médias dos dados dos abalos anteriores do mundo real – uma prova da precisão do modelo. No futuro, é possível que as previsões do modelo possam ser utilizadas para obter novos conhecimentos sobre as sequências de abalos sísmicos a partir de conjuntos de dados existentes e descobrir instâncias de deslizamento sísmico que anteriormente não tinham sido detectadas ou mal interpretadas. “Os nossos resultados fornecem uma interpretação física dos abalos sísmicos”, disse Cattania. “Mas ainda há muito trabalho a fazer antes que este conhecimento possa ser traduzido em previsões.”

Alguns sismos terão mais ou menos réplicas do que a média, tornando-os mais ou menos prováveis de serem seguidos por um sismo maior, respectivamente. O USGS divulga previsões de réplicas para todos os tremores principais com magnitude superior a 5 nos EUA e seus territórios. Estas previsões fornecem estimativas mais exactas das probabilidades de tremores secundários e de tremores anteriores.

Os sismólogos concordam que os abalos prévios são o sinal mais amplamente identificado de um terramoto principal que se aproxima. Mas será que estas sequências de abalos prévios têm características distintas que as separam das sequências de abalos posteriores, e será que estas características podem ser usadas para ajudar a prever abalos principais?
Num artigo publicado na Seismological Research Letters, Nadav Wetzler, do Serviço Geológico de Israel, e colegas identificam algumas tendências globais nas sequências de pré-choques para sismos de magnitude 7 ou superior. Estas tendências identificam os tipos de terramotos e as regiões onde as sequências de abalos prévios são mais prevalecentes.
Os abalos prévios “são um dos poucos – talvez o único – fenómenos observáveis precursores de terramotos dominantes que se aproximam”, disse Wetzler. “No entanto, os abalos prévios variam muito em termos de ocorrência e a sua relação física básica com o abalo principal permanece enigmática.”
Os investigadores examinaram dados de mais de 400 terramotos de magnitude 7 ou superior no catálogo global de terramotos do U.S. Geological Survey National Earthquake Information Center. Utilizaram três algoritmos de agrupamento para distinguir os abalos prévios da actividade sísmica de fundo. Utilizando estes métodos, Wetzler e os seus colegas determinaram que entre 15% e 43% dos grandes abalos principais têm pelo menos um abalo prévio e que entre 13% e 26% têm pelo menos um abalo prévio de magnitude inferior a duas unidades da magnitude do abalo principal.
A percentagem de ocorrências de abalos prévios é ligeiramente superior para os abalos principais que se rompem ao longo dos limites das placas, em comparação com as falhas no interior de uma placa, concluíram os investigadores.
Os investigadores observaram ainda que as sequências de abalos prévios são também mais comuns para os abalos principais de falha inversa – em que o bloco acima do plano de falha é comprimido contra o bloco inferior – em comparação com as falhas de deslizamento de ataque ou falhas normais.
Wetzler e colegas confirmam que as condições que promovem uma elevada actividade pós-choque. Embora não se conheçam as condições exactas, os investigadores sugerem que ambos os tipos de sequências podem ser controlados pelo número de falhas disponíveis ou por um limiar crítico de tensão necessário para gerar uma cascata de actividade sísmica.
Os investigadores também observaram que, no seu estudo, os abalos principais na região ocidental do circum-Pacífico – em locais como Vanuatu, Ilhas Salomão, Aleutas ocidentais e Ilhas Kuril – eram propensos a ter um pouco mais de actividade de abalos prévios do que na região oriental do circum-Pacífico, em locais como a América do Sul e o México.
A diferença pode resultar, em parte, de diferenças na idade da placa subduzida, sugerem Wetzler e colegas. As placas mais antigas e mais espessas têm uma crosta com mais falhas que pode albergar sequências de abalos anteriores e posteriores.
Embora seja necessário fazer mais para definir esta semelhança, os sismólogos sugerem que os abalos prévios podem ser usados com mais frequência como uma das ferramentas de previsão para grandes terramotos, em locais onde a actividade dos abalos secundários é elevada.