Terremotos do manto continental (CMEs) em Utah e Wyoming: o caso Randolph de 1979

Nas primeiras horas de 24 de fevereiro de 1979, sismógrafos da Universidade de Utah registraram um abalo sísmico sob a pequena cidade de Randolph, perto das fronteiras com Idaho e Wyoming.

A leitura indicou magnitude 3.8 - forte o suficiente para que a população percebesse. Só que ninguém sentiu nada.

Quando o jovem pesquisador de pós-doutorado George Zandt examinou os registros com mais atenção, a explicação apareceu: o terremoto havia começado a 90 quilômetros abaixo do nível do mar.

Ou seja, não nasceu na crosta, mas nas profundezas do manto superior - um lugar onde, em tese, terremotos simplesmente não deveriam ocorrer.

“Essa grande profundidade explicou por que não foi sentido pelas pessoas na superfície”, disse Zandt.

“Fiz outras análises que me convenceram da realidade dessa profundidade, mas foi difícil convencer outras pessoas sobre esse terremoto altamente anómalo no manto, ocorrendo numa região onde não deveria existir nenhum.”

Confirmação de terremotos profundos no manto

Zandt colocou as conclusões no papel, mas elas ficaram praticamente ignoradas por quase meio século.

Agora, uma nova pesquisa da Universidade de Utah confirmou que o terremoto de Randolph, em 1979, foi real - e que a profundidade era exatamente a que Zandt havia apontado.

Mais do que isso: o evento acabou reconhecido como o primeiro exemplo documentado de uma classe rara e ainda pouco compreendida de abalos que, desde então, continuam a acontecer no norte de Utah e no sudoeste de Wyoming.

O novo estudo foi liderado pelo professor Keith Koper. A equipa voltou a analisar dados de formas de onda sísmicas do tremor de 1979 e de outros oito sismos profundos suspeitos.

Os nove casos foram confirmados como originados bem abaixo da crosta terrestre, no manto superior.

Uma nova classificação

Esses eventos passaram a ser classificados formalmente como “terremotos do manto continental”, ou CMEs.

A classificação é relevante porque o manto, nas profundidades onde esses sismos se iniciam, comporta-se de forma muito diferente da crosta frágil em que os terremotos convencionais se nucleiam.

Sob o calor e a pressão extremos encontrados a 70 a 90 quilômetros de profundidade, a rocha não se parte - ela escoa. Em escalas de tempo geológicas, o comportamento é mais parecido com o de um fluido muito lento do que com o de um sólido.

“É mais como um caramelo puxado”, disse Koper. “É um caramelo puxado em escalas de tempo longas, como milhões de anos.”

Depois, em 10 de setembro de 2025, outro evento desse tipo ocorreu: um terremoto de magnitude 4.1 fora de Maeser, na Bacia de Uinta, em Utah, com profundidade focal de 68 quilômetros.

Isso fica mais de 20 quilômetros abaixo da descontinuidade de Mohorovičić (conhecida como Moho), a fronteira entre a crosta da Terra e o manto subjacente.

Como localizar um terremoto profundo no manto

Determinar o ponto de origem de um terremoto exige analisar o tempo de chegada de diferentes tipos de ondas sísmicas aos instrumentos instalados na superfície.

As diferenças entre esses tempos de chegada - frações de segundo, medidas com cuidado - é que revelam a profundidade.

As Estações Sismográficas da Universidade de Utah preservaram esse tipo de informação ao longo de décadas.

Foi esse arquivo que o estudante de pós-graduação de Koper, Sean Hutchings, usou para reavaliar eventos profundos já conhecidos e também para identificar outros que antes tinham sido classificados incorretamente como terremotos comuns da crosta.

O padrão observado nos casos confirmados é bem característico. Ao contrário dos terremotos típicos, esses eventos profundos aparecem isolados - sem pré-choques e sem réplicas.

Eles tendem a agrupar-se perto da borda oeste do Cráton de Wyoming, um bloco antigo da litosfera terrestre que se estende sob partes de Wyoming e de estados vizinhos.

E acontecem em condições de temperatura extremamente alta, muitas vezes acima de 700 graus Celsius.

A fronteira geológica por trás dos abalos

Para entender por que esses terremotos surgem justamente onde surgem, é preciso olhar para a estrutura profunda do continente norte-americano.

Crátons são blocos antigos e estáveis da litosfera - a camada externa rígida da Terra, formada pela crosta e pela porção mais superior do manto.

Koper descreve esses crátons como icebergs: em vez de flutuarem na água, ficam “assentados” no manto como a quilha de um barco, prolongando-se muito abaixo da superfície enquanto o material mais móvel do manto flui ao redor.

O Cráton de Wyoming localiza-se no limite entre o Oeste dos Estados Unidos, tectonicamente ativo, e o interior continental estável.

Uma estrutura oculta que gera tensão

Ao longo do tempo geológico, ele foi intensamente erodido, o que deixou uma estrutura heterogénea e irregular, além de um afinamento geral da litosfera em direção ao oeste, atravessando Idaho e Utah.

Esse afinamento - somado ao contraste entre a “raiz” rígida do cráton e o manto que escoa ao seu redor - parece ser o que cria a tensão responsável por esses terremotos incomuns.

“Numa escala de milhões de anos, o manto está a bater no cráton e depois a fluir ao redor dele”, explicou Koper.

“É essa interação, em que esse fluxo do manto é desviado ao redor dessa raiz cratónica dura, que está a causar a maior taxa de deformação, a maior deformação e também a criar tensões adicionais. Achamos que é essa interação entre a quilha do iceberg e o meio ao redor que está a levar a esses terremotos.”

Implicações mais amplas do estudo

Há um lado prático nessa investigação que vai além da curiosidade geológica.

A avaliação tradicional de risco sísmico costuma funcionar mapeando falhas próximas à superfície, medindo o comprimento delas e estimando qual seria a magnitude máxima de um evento que poderiam produzir.

Os terremotos do manto continental não seguem esse roteiro. Não existem falhas de superfície para mapear e também não há um teto estabelecido para o tamanho que esses eventos podem atingir.

“É meio misterioso em termos de física fundamental. Como é que essas coisas podem acontecer?”, disse Koper.

“Outra razão pela qual isso é tão importante é que não temos ideia de quão grandes eles podem ser. Com terremotos da crosta, conseguimos medir qual achamos que será o tamanho máximo.”

“Nós medimos as falhas que conseguimos mapear perto da superfície. Podemos medir o comprimento de um segmento de falha e isso dá pistas de quão grande ele pode ser, o que ajuda a estimar o risco sísmico.”

O terremoto de Randolph, em 1979, não causou danos e passou despercebido por quem vivia acima dele. A questão é saber se isso continuará a ser sempre assim.