Nome Turma Data

EARTH EXPLAINED · GUIA DA AULA

Terremotos 101

Por que o chão treme

Vídeo 8:44Nível Do 5º ao 10º ano · Geologia universitária introdutóriaPadrões MS-ESS2-2, MS-ESS2-3, MS-ESS3-2, HS-ESS2-1, HS-ESS3-1, HS-PS4-1
Idioma Português

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O que faz o chão tremer, por que os terremotos acontecem onde acontecem, como nós os medimos e o que decide quanto dano eles causam?

Por volta das 5:12 da manhã de 18 de abril de 1906, a falha de San Andreas deslizou ao longo de cerca de 296 milhas (477 km) do norte da Califórnia, e São Francisco tremeu por cerca de um minuto. Esta lição para iniciantes começa ali e responde a quatro perguntas, em ordem. O que faz o chão tremer: as placas da camada externa da Terra se movem alguns centímetros por ano, suas bordas travam, a rocha se curva e acumula energia, e então se rompe de repente ao longo de uma falha, o rebote elástico que Harry Fielding Reid descreveu em 1910. Por que os terremotos acontecem onde acontecem: ao longo das bordas das placas, onde as placas se afastam, deslizam uma pela outra ou se empurram, com os maiores de todos nas zonas de subducção. Como nós os medimos: os sismômetros registram as ondas P, S e superficiais; a magnitude mede a energia liberada, cerca de 32 vezes mais a cada degrau, enquanto a intensidade mede o tremor em cada lugar. E o que decide o dano: em 2010, um terremoto de magnitude 7,0 matou mais de 100.000 pessoas no Haiti, enquanto um terremoto de magnitude 8,8 no Chile, com cerca de 500 vezes mais energia, matou cerca de 500, porque a maioria dos prédios do Chile, construídos segundo códigos rigorosos, ficou de pé. A lição termina com o que fazer: estar preparado, “Abaixe-se, proteja-se e segure firme”, e ir para um lugar alto depois de um tremor forte ou longo na costa.

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Objetivos de aprendizagem Depois desta aula, os alunos serão capazes de:

  1. Descrever a camada externa da Terra como um conjunto de placas em movimento e indicar sua velocidade típica (alguns centímetros por ano).
  2. Explicar o rebote elástico: como as bordas travadas das placas se curvam, acumulam energia e a liberam de repente quando uma falha desliza, usando evidências de 1906.
  3. Citar as três maneiras como as placas se encontram (afastando-se, deslizando uma pela outra, empurrando-se) e descrever os terremotos típicos de cada uma, incluindo por que os maiores terremotos acontecem em zonas de subducção.
  4. Distinguir o lugar onde um terremoto começa do seu epicentro, e colocar as ondas P, as ondas S e as ondas superficiais na ordem em que chegam.
  5. Explicar o que a magnitude mede e calcular quanta energia a mais um terremoto libera para um e para dois degraus acima na escala.
  6. Distinguir magnitude de intensidade e explicar por que a profundidade e o solo mole mudam o tremor em um lugar.
  7. Usar os terremotos de 2010 no Haiti e no Chile para explicar por que os prédios decidem grande parte do dano de um terremoto, e descrever o que fazer antes, durante e depois de um terremoto.

Antes de assistir

Vocabulário-chave ★ termos de aprofundamento para alunos mais velhos

Placa tectônica
Um dos pedaços gigantes e rígidos da camada externa da Terra. As placas se movem alguns centímetros por ano, mais ou menos na velocidade com que as unhas crescem.
Falha
Uma fratura na rocha onde os dois lados podem deslizar um em relação ao outro. Um terremoto é um deslizamento repentino em uma falha.
Rebote elástico
A explicação dos terremotos que Harry Fielding Reid deu em 1910: a rocha ao longo de uma falha travada se curva lentamente enquanto as placas se movem, acumulando energia, e depois volta de repente quando a falha desliza.
Zona de subducção
Onde uma placa desliza por baixo de outra, descendo para o manto. As placas podem ficar travadas em uma área enorme, e todos os terremotos de magnitude 9 ou mais já medidos aconteceram em uma delas.
Epicentro
O ponto da superfície da Terra diretamente acima do lugar onde um terremoto começa. É o ponto mostrado em um mapa de terremotos.
Hipocentro (foco)★
O lugar no subsolo onde uma falha se rompe primeiro e um terremoto começa. A maioria dos terremotos destrutivos começa nas primeiras dezenas de quilômetros; muitos começam a menos de cerca de 20 km (12 milhas) de profundidade.
Sismômetro
Um instrumento que registra como o chão se move. Seu registro se chama sismograma.
Onda P
A onda sísmica mais rápida e a primeira a chegar. Ela empurra e puxa a rocha ao longo da sua trajetória e costuma ser suave.
Onda S
A segunda onda a chegar. Ela sacode a rocha transversalmente à sua trajetória, para cima e para baixo ou de um lado para o outro, e, junto com as ondas superficiais, traz o tremor mais forte.
Onda superficial
As ondas sísmicas mais lentas, que rolam ao longo da superfície do chão; elas chegam por último.
Magnitude
Um único número para a energia que um terremoto liberou. Cada degrau inteiro acima significa cerca de 32 vezes mais energia. Os cientistas usam a escala de magnitude de momento (1979), que substituiu a escala Richter, de 1935, para os grandes terremotos.
Intensidade
Com que força o chão tremeu em um lugar específico. Um terremoto tem uma só magnitude, mas muitas intensidades, medidas na escala de Mercalli modificada.
Liquefação
Quando o tremor faz um solo solto e úmido se comportar como um líquido, de modo que os prédios sobre ele afundam ou tombam.
Réplica
Um terremoto menor que vem depois de um grande, nas proximidades, por semanas ou até anos.
Alerta antecipado de terremotos
Um sistema que detecta as primeiras ondas P, que são rápidas, e envia um alerta antes que o tremor forte chegue. O Japão e a costa oeste dos Estados Unidos (ShakeAlert) estão entre os lugares que têm um; México, Taiwan e outros também têm sistemas.
Previsão
Uma estimativa das probabilidades de um terremoto em uma região ao longo de muitos anos. Diferentemente de uma predição, ela não indica momento, lugar nem tamanho.

Capítulos Escolha um tempo para reproduzir a partir dele

0:005:12 da manhã

Por volta das 5:12 da manhã de 18 de abril de 1906, o chão sob São Francisco começou a ondular. O tremor forte durou cerca de 45 a 60 segundos; prédios desabaram, tubulações de gás se romperam e incêndios queimaram por três dias. Em algum lugar da Terra, um terremoto que as pessoas conseguem sentir acontece mais ou menos a cada cinco minutos (cerca de 100.000 por ano). A aula faz quatro perguntas e as responde em ordem.

0:48Travada, depois solta

A camada externa da Terra é partida em placas que se movem alguns centímetros por ano. Onde as placas se encontram, suas bordas travam enquanto as placas continuam se movendo, e assim a rocha se curva e acumula energia. Quando não aguenta mais, ela se rompe ao longo de uma falha e os dois lados se deslocam de repente um em relação ao outro: um terremoto. Em 1906, a falha de San Andreas deslizou ao longo de cerca de 296 milhas (477 km), deslocando estradas e cercas em até cerca de 20 pés (6 m). Harry Fielding Reid comparou levantamentos topográficos feitos antes e depois do terremoto e o explicou como rebote elástico (1910).

2:13Onde eles acontecem

Em um mapa, os terremotos desenham as bordas das placas, com mais atividade ao redor do Pacífico (o Anel de Fogo). Onde as placas se afastam, como na Islândia, a crosta se estica e blocos afundam: terremotos geralmente rasos e menores. Onde elas deslizam uma pela outra, a maioria dessas falhas fica sob o mar, mas em terra, como a de San Andreas, elas passam perto de cidades. Onde elas se empurram, uma geralmente desliza por baixo da outra em uma zona de subducção, onde aconteceram todos os terremotos de magnitude 9 ou mais já medidos; onde dois continentes colidem, como no Himalaia, a crosta se enruga e forma montanhas. Alguns poucos terremotos fortes acontecem longe das bordas das placas, como os de New Madrid, no Missouri, em 1811–1812.

3:44A medição do tremor

Um terremoto começa em um ponto no subsolo, muitas vezes a menos de 20 km de profundidade, e a ruptura avança rapidamente ao longo da falha; o epicentro é o ponto da superfície acima do início. Os sismômetros registram primeiro as ondas P, depois as ondas S e depois as ondas superficiais; as ondas S e as superficiais trazem o tremor mais forte. A magnitude mede a energia: cada degrau é cerca de 32 vezes mais, então um terremoto de magnitude 7 libera cerca de 1.000 vezes a energia de um de 5. A intensidade mede o tremor em cada lugar: mais forte perto da falha, mais forte nos terremotos mais rasos do mesmo tamanho e muito mais forte em solo mole, como no Marina District, em São Francisco, em 1989.

5:40Os prédios, não os terremotos

Em 12 de janeiro de 2010, um terremoto de magnitude 7,0 atingiu os arredores de Porto Príncipe, no Haiti; construções de concreto e tijolo mal feitas desabaram, e mais de 100.000 pessoas morreram. Em 27 de fevereiro de 2010, um terremoto de magnitude 8,8, com cerca de 500 vezes mais energia, ocorreu logo ao largo da costa do Chile. O tremor foi forte, mas o Chile tinha códigos de construção rigorosos e a maioria dos prédios ficou de pé; cerca de 500 pessoas morreram. Os sistemas de alerta antecipado podem dar segundos de aviso, mas não bem ao lado da falha. Prepare-se (prenda os móveis pesados); durante o tremor, “Abaixe-se, proteja-se e segure firme”; na costa, tremor forte ou longo significa ir para um lugar alto. Ninguém jamais conseguiu prever de forma confiável um grande terremoto; em vez disso, os cientistas fazem previsões de probabilidade.

7:53Três coisas

Um terremoto é um deslizamento repentino em uma falha, que libera a tensão acumulada lentamente enquanto as placas se moviam. A maioria dos terremotos acontece onde as placas se encontram, e os maiores, onde uma desliza por baixo da outra. A magnitude mede o terremoto, a intensidade mede o tremor, e os prédios decidem quanto dano ele causa. Terremotos 201 vai mais fundo: dentro da falha, através do núcleo do planeta e na previsão.

Concepções erradas comuns Para o professor

Concepção erradaO lugar mais seguro durante um terremoto é o vão de uma porta.

O que as evidências mostramEm casas modernas, o vão da porta não é mais resistente do que qualquer outra parte da casa, e não protege você de objetos que caem ou são arremessados. Abaixe-se, apoiando as mãos e os joelhos no chão, proteja a cabeça e o pescoço (debaixo de uma mesa resistente, se houver uma por perto) e segure firme até o tremor parar.

Concepção erradaVocê deve sair correndo assim que o tremor começar.

O que as evidências mostramMuitos ferimentos acontecem com pessoas que se movem durante o tremor, por quedas e por vidros e destroços que caem dos prédios. Fique onde está e “Abaixe-se, proteja-se e segure firme”; só saia depois que o tremor parar, se for seguro.

Concepção erradaOs cientistas conseguem prever terremotos.

O que as evidências mostramNinguém jamais conseguiu prever de forma confiável o momento, o lugar e o tamanho de um grande terremoto. Em vez disso, os cientistas fazem previsões de probabilidade para anos e décadas: por exemplo, uma chance de mais de 99% de um terremoto de magnitude 6,7 ou maior em algum lugar da Califórnia nos próximos 30 anos (UCERF3, 2015).

Concepção erradaUm terremoto de magnitude 7 é só um pouco maior que um de magnitude 6.

O que as evidências mostramCada degrau inteiro acima na escala de magnitude significa cerca de 32 vezes mais energia, então um terremoto de magnitude 7 libera cerca de 32 vezes a energia de um de 6, e cerca de 1.000 vezes a de um de 5.

Concepção erradaQuanto maior a magnitude, mais pessoas morrem.

O que as evidências mostramO dano depende de onde o terremoto acontece, da profundidade em que ele começa, do solo e, acima de tudo, dos prédios. O terremoto de magnitude 7,0 no Haiti em 2010 matou mais de 100.000 pessoas; o de magnitude 8,8 no Chile, seis semanas depois, com cerca de 500 vezes mais energia, matou cerca de 500.

Perguntas para discussão

  1. As placas se movem só alguns centímetros por ano. Como um movimento tão lento pode produzir um terremoto que dura menos de um minuto, mas move o chão vários metros?
  2. Olhe um mapa de terremotos. Quais bordas de placas são as mais ativas? Por que as bordas do Pacífico poderiam ter os maiores terremotos?
  3. Por que você acha que os terremotos de New Madrid de 1811–1812 surpreendem os cientistas? O que a existência deles nos diz sobre os limites do padrão das bordas das placas?
  4. O Haiti e o Chile tiveram grandes terremotos em 2010, mas os resultados foram muito diferentes. Além dos códigos de construção, que outras diferenças poderiam importar?
  5. O alerta antecipado pode dar segundos de aviso. Faça uma lista de coisas que uma cidade, uma escola ou uma família poderia fazer em dez segundos para reduzir o dano.
  6. Se os cientistas não conseguem prever terremotos, para que serve uma previsão de probabilidade? Quem deveria usar a previsão de 30 anos da Califórnia, e como?

Quiz Escolha uma resposta; a correção é automática

1.Segundo a lição, a que velocidade, aproximadamente, as placas da Terra se movem?

2.O que é o rebote elástico?

3.Onde acontece a maioria dos terremotos?

4.Todos os terremotos de magnitude 9 ou mais já medidos aconteceram em que tipo de lugar?

5.O que é o epicentro de um terremoto?

6.Em que ordem as ondas sísmicas chegam a um sismômetro?

7.Quanta energia a mais, aproximadamente, um terremoto de magnitude 7 libera em comparação com um de magnitude 5?

8.Qual é a diferença entre magnitude e intensidade?

9.Por que muito menos pessoas morreram no terremoto de magnitude 8,8 do Chile do que no de magnitude 7,0 do Haiti, ambos em 2010?

10.Você está perto da costa e o tremor é forte, ou dura muito tempo. O que você deve fazer quando ele parar?

Resposta escrita

1. Usando a ideia de rebote elástico, explique como placas que se movem só alguns centímetros por ano podem causar um terremoto repentino. Use evidências de 1906 na sua resposta.

O que uma boa resposta inclui

As placas se movem de forma constante, mas suas bordas ficam travadas pelo atrito, então a rocha ao longo da falha se curva em vez de deslizar e acumula energia por décadas ou séculos. Quando a tensão acumulada fica maior do que a falha consegue suportar, a falha desliza de repente e a rocha curvada volta de uma vez. Em 1906, a falha de San Andreas deslizou ao longo de cerca de 296 milhas (477 km), e estradas e cercas que a cruzavam foram deslocadas em até cerca de 20 pés (6 m). Reid comparou levantamentos topográficos feitos antes e depois do terremoto, que mostravam a curvatura lenta e o retorno repentino, e publicou a teoria em 1910.

2. Desenhe um corte transversal de um terremoto: a falha, o ponto onde ele começa, o epicentro e as ondas se espalhando. Depois explique por que um sismômetro distante registra as ondas P antes das ondas S e das superficiais, e como o alerta antecipado usa isso.

O que uma boa resposta inclui

O desenho mostra uma falha que desce pelo subsolo, um ponto nela onde a ruptura começa (o hipocentro), o epicentro diretamente acima dele, na superfície, e círculos se espalhando a partir do início. As ondas P viajam mais rápido, então chegam primeiro a um sismômetro distante; as ondas S são mais lentas e chegam em seguida, e as ondas superficiais, as mais lentas, chegam por último. Os sistemas de alerta antecipado detectam as primeiras ondas P perto da falha e enviam um alerta que pode viajar mais rápido do que o tremor, mais lento e mais forte, dando segundos de aviso a lugares mais distantes, mas não a lugares bem ao lado da falha.

3. Compare os terremotos de 2010 no Haiti (magnitude 7,0) e no Chile (magnitude 8,8). Calcule aproximadamente quanta energia a mais o do Chile liberou e explique por que o número de mortos foi tão menor.

O que uma boa resposta inclui

A diferença é de 1,8 degrau de magnitude. Cada degrau equivale a cerca de 32 vezes a energia (10^1.5), então 1,8 degrau equivale a cerca de 10^(1.5 × 1.8) = 10^2.7 ≈ 500 vezes. Mesmo assim, cerca de 500 pessoas morreram no Chile e mais de 100.000 no Haiti. O terremoto do Haiti atingiu os arredores da capital, sob prédios de concreto e tijolo mal construídos e com aço insuficiente, que desabaram. O do Chile ocorreu logo ao largo da costa e sacudiu fortemente as cidades, mas o país tinha códigos de construção rigorosos aprendidos com muitos terremotos mortais, e a maioria dos prédios ficou de pé. Os prédios decidiram a maior parte da diferença.

Para aprofundar Universidade e ensino médio avançado

Medindo a magnitude

A magnitude de momento se baseia no momento sísmico M₀ = μ·A·D: a rigidez da rocha (μ, cerca de 3 × 10¹⁰ pascals para a rocha da crosta), vezes a área da falha que deslizou (A), vezes o deslizamento médio (D). Hanks e Kanamori (1979) definiram Mw = (2/3)log₁₀M₀ − 10.7, com M₀ em dina-centímetros; com M₀ em newton-metros, a forma padrão é Mw = (2/3)(log₁₀M₀ − 9.1). Reorganizando, M₀ = 101.5 Mw + 9.1, então cada degrau inteiro multiplica o momento, e aproximadamente a energia irradiada, por 101.5 ≈ 32. A escala Richter, de 1935, se baseava na maior oscilação registrada por um sismômetro padrão Wood-Anderson no sul da Califórnia; ela para de crescer (satura) para terremotos muito grandes, e é por isso que a magnitude de momento a substituiu.

Como os sismólogos localizam um terremoto

Na crosta, as ondas P viajam a cerca de 6 km/s e as ondas S a cerca de 3,5 km/s. Quanto maior o intervalo entre as chegadas das ondas P e S em uma estação, mais longe está o terremoto: uma regra prática é de cerca de 8 km de distância para cada segundo de tempo S menos P. Com a distância de três ou mais estações, círculos traçados ao redor de cada estação se cruzam no epicentro. As redes modernas usam centenas de estações e os tempos de chegada de muitas ondas ao mesmo tempo, e também encontram a profundidade. Terremotos 201 vai mais longe nisso.

Por que o tremor depende do solo

As ondas sísmicas ficam mais lentas quando passam da rocha dura para o sedimento mole. Para carregar a mesma energia, elas ficam mais altas, e por isso o solo mole treme mais: em 1989, locais sobre a lama da baía e o aterro artificial do Marina District, em São Francisco, tremeram com muito mais força do que locais próximos sobre rocha. Se o solo mole é solto, arenoso e saturado de água, o tremor pode afastar os grãos de modo que a água passa a suportar o peso: a liquefação. Hoje os códigos de construção levam o solo em conta, e os ShakeMaps do USGS estimam o tremor em cada lugar a partir tanto do terremoto quanto do solo local.

Terremotos longe das bordas das placas

Os terremotos de New Madrid, de dezembro de 1811 a fevereiro de 1812, aconteceram no meio da placa Norte-Americana, ao longo do rift de Reelfoot, uma antiga zona de fraqueza na crosta. Falhas antigas como essas podem ser reativadas pelas tensões que as placas transmitem através do seu interior. Como a crosta do centro e do leste da América do Norte é antiga, fria e dura, as ondas viajam longe com pouca perda, e por isso os terremotos ali são sentidos em áreas muito maiores do que terremotos do oeste com a mesma magnitude.

As previsões e seus limites

Uma previsão indica a probabilidade de terremotos acima de um certo tamanho, em uma região, dentro de um intervalo de tempo. O terceiro Uniform California Earthquake Rupture Forecast (previsão unificada de ruptura por terremotos da Califórnia; UCERF3, 2015, do USGS, do California Geological Survey e do Southern California Earthquake Center) combinou as taxas de deslizamento das falhas, o histórico de terremotos passados e medições geodésicas do movimento lento do solo, e deu uma chance de mais de 99% de pelo menos um terremoto de magnitude 6,7 ou maior na Califórnia nos próximos 30 anos. Em 1975, uma evacuação em Haicheng, na China, baseada em uma série de abalos precursores, salvou muitas vidas, mas não é possível distinguir de antemão os abalos precursores dos terremotos comuns. No ano seguinte, o terremoto de Tangshan (1976) veio sem abalos precursores e sem aviso, e matou cerca de 240.000 pessoas. Nenhum método ainda prevê de forma confiável o momento, o lugar e o tamanho de um grande terremoto.

Alinhamento com padrões curriculares

Next Generation Science Standards (NGSS, Estados Unidos)

MS-ESS2-2

Construir uma explicação baseada em evidências de como os processos das geociências mudaram a superfície da Terra em diferentes escalas de tempo e de espaço.

Neste episódio: O movimento lento das placas, acumulado como deformação e liberado em segundos; os deslocamentos de 1906 e o rebote elástico.

MS-ESS2-3

Analisar e interpretar dados sobre a distribuição de fósseis e rochas, as formas dos continentes e as estruturas do fundo do mar para fornecer evidências dos movimentos passados das placas.

Neste episódio: Complementar: o mapa mundial de terremotos desenha as fossas oceânicas e as dorsais meso-oceânicas, que são evidências dos movimentos passados das placas.

MS-ESS3-2

Analisar e interpretar dados sobre riscos naturais para prever futuros eventos catastróficos e orientar o desenvolvimento de tecnologias para mitigar seus efeitos.

Neste episódio: Magnitude e intensidade, alerta antecipado, códigos de construção (Haiti e Chile, 2010) e a previsão de 30 anos da Califórnia.

HS-ESS2-1

Desenvolver um modelo para ilustrar como os processos internos e superficiais da Terra operam em diferentes escalas espaciais e temporais para formar feições continentais e do fundo oceânico.

Neste episódio: Modelos de placas que se afastam, que deslizam uma pela outra e que deslizam uma por baixo da outra, e de continentes que colidem no Himalaia.

HS-ESS3-1

Construir uma explicação baseada em evidências de como a disponibilidade de recursos naturais, a ocorrência de riscos naturais e as mudanças no clima influenciaram a atividade humana.

Neste episódio: Por que os prédios decidem o dano; a preparação, “Abaixe-se, proteja-se e segure firme” e o alerta natural de tsunami.

HS-PS4-1

Usar representações matemáticas para apoiar uma afirmação sobre as relações entre frequência, comprimento de onda e velocidade de ondas que se propagam em diferentes meios.

Neste episódio: Ondas P, S e superficiais; suas velocidades e a ordem de chegada; ondas que ficam mais lentas e crescem em solo mole.

Advanced Placement (AP, Estados Unidos)

AP Environmental Science, Unit 4

Earth Systems and Resources (sistemas e recursos da Terra): tectônica de placas e terremotos.

Neste episódio: Limites de placas, falhas e a distribuição dos terremotos.

Disciplinas universitárias

Introductory physical geology

Tectônica de placas e terremotos: falhas, rebote elástico, ondas sísmicas, magnitude e intensidade, riscos sísmicos.

Neste episódio: A lição cobre os temas da primeira semana de uma unidade introdutória sobre terremotos; a localização de terremotos e o interior da Terra vêm depois, em Terremotos 201.

Transcrição A narração em português, como nas legendas

0:005:12 da manhã

Às cinco horas e 12 minutos de uma manhã de primavera de 1906, São Francisco ainda dormia. Então, sem aviso, o chão começou a ondular. Por cerca de um minuto, a cidade inteira tremeu. Prédios desabaram, tubulações de gás se romperam e incêndios queimaram por três dias.

0:16O que aconteceu sob São Francisco naquela manhã acontece no planeta inteiro. Em algum lugar da Terra, o chão treme forte o bastante para as pessoas sentirem mais ou menos a cada cinco minutos. A maioria desses terremotos é pequena. Alguns poucos mudam a história.

0:30Nesta aula, vamos começar bem do começo, com quatro perguntas. O que faz o chão tremer? Por que os terremotos acontecem onde acontecem? Como nós os medimos? E o que decide quanto dano eles causam?

0:48Travada, depois solta

Para entender aquela manhã, comece pelo próprio chão. A camada externa da Terra não é uma peça única e sólida. Ela é partida em placas gigantes que se encaixam como uma casca de ovo rachada. As placas estão sempre se movendo, mas devagar, só alguns centímetros por ano. É mais ou menos a velocidade com que as suas unhas crescem.

1:06Onde duas placas se encontram, suas bordas não deslizam suavemente. Elas se prendem uma na outra e travam, enquanto as placas continuam se movendo. A rocha ao longo da borda se curva lentamente, como uma régua que você empurra por uma ponta. Ano após ano, ela acumula energia.

1:20Com o tempo, a rocha não aguenta mais. Ela se rompe ao longo de uma fratura chamada falha, e os dois lados se deslocam de repente um em relação ao outro. Toda essa energia acumulada escapa de uma vez como ondas que atravessam o chão. Esse deslizamento repentino é um terremoto.

1:35Foi isso que aconteceu em 1906. A falha de San Andreas deslizou ao longo de quase 300 milhas, cerca de 480 quilômetros. Estradas e cercas que a cruzavam foram rompidas. Em alguns pontos, os dois lados se deslocaram até 20 pés, cerca de 6 metros.

1:53Um geólogo chamado Harry Fielding Reid comparou levantamentos topográficos feitos antes e depois do terremoto. Eles mostraram que o terreno vinha se curvando lentamente havia décadas e então voltou de repente, como uma mola que se solta. Ele chamou isso de rebote elástico. Ainda é assim que os cientistas explicam os terremotos.

2:13Onde eles acontecem

Coloque todos os terremotos em um mapa, e um padrão salta aos olhos. Eles se alinham ao longo das bordas das placas. A borda mais ativa contorna o oceano Pacífico: o Anel de Fogo, que tem uma aula só sobre ele. As placas se encontram de três maneiras, e cada uma sacode o chão do seu jeito.

2:29Onde as placas se afastam, como acontece na Islândia, a crosta se estica e racha, e blocos de rocha afundam. Esses terremotos costumam ser rasos e relativamente pequenos.

2:40Onde as placas se atritam ao deslizar lateralmente uma pela outra, o chão dá trancos de um lado para o outro. A maioria dessas falhas fica sob o mar. Mas em terra, como a de San Andreas, elas podem ser muito perigosas, porque passam perto de cidades.

2:54Onde as placas se empurram, uma geralmente desliza por baixo da outra, no que se chama zona de subducção. As duas podem ficar travadas em uma área enorme. É ali que acontecem os gigantes. Todos os terremotos de magnitude 9 ou mais já medidos aconteceram em uma zona de subducção.

3:11Onde dois continentes se empurram, nenhum dos dois afunda. Em vez disso, a crosta se enruga e se ergue em montanhas, como o Himalaia. Alguns dos terremotos mais mortais em terra aconteceram ao longo desse cinturão, do Paquistão à China.

3:25Alguns poucos terremotos acontecem longe de qualquer borda de placa. No inverno de 1811 e 1812, uma série de terremotos fortes sacudiu o centro dos Estados Unidos, em torno de New Madrid, no Missouri. São raros, mas mostram que as bordas das placas não explicam tudo.

3:44A medição do tremor

Todo terremoto começa em um ponto no subsolo, onde a falha se rompe primeiro, muitas vezes a menos de 20 quilômetros de profundidade. A ruptura então avança rapidamente ao longo da falha. O ponto da superfície logo acima do início é o epicentro: o ponto no mapa de terremotos. As ondas se espalham em todas as direções, como ondulações em um lago.

4:04Instrumentos chamados sismômetros registram essas ondas, e elas sempre chegam na mesma ordem. Primeiro vêm as ondas P, que empurram e puxam a rocha. Elas são as mais rápidas e, em geral, suaves. Depois, as ondas S sacodem a rocha para cima e para baixo ou de um lado para o outro. Por último vêm as ondas superficiais, rolando ao longo do chão. As ondas S e as ondas superficiais trazem o tremor mais forte.

4:27Para comparar terremotos, os cientistas dão a cada um uma magnitude: um único número para quanta energia ele liberou. Cada degrau acima na escala significa cerca de 32 vezes mais energia. Então um terremoto de magnitude 7 não é só um pouco maior que um de cinco. Ele libera cerca de 1.000 vezes mais energia.

4:45Você talvez já tenha ouvido falar da escala Richter, a primeira escala de magnitude, criada em 1935. Hoje os cientistas usam uma escala mais nova, chamada magnitude de momento, que funciona até para os maiores terremotos.

4:59A magnitude descreve o terremoto. A intensidade descreve o tremor: com que força o chão se moveu em um lugar específico. Um terremoto tem uma só magnitude, mas muitos níveis de tremor, mais fortes perto da falha e mais fracos mais longe.

5:15A intensidade depende de mais do que a distância. De dois terremotos do mesmo tamanho, o mais raso sacode a superfície com mais força. Solo mole, como areia solta ou terreno aterrado, pode deixar o tremor muito pior. Foi o que aconteceu no Marina District, em São Francisco, em 1989, a história contada na nossa aula sobre o terremoto da Série Mundial.

5:40Os prédios, não os terremotos

Os engenheiros têm um ditado: os terremotos não matam pessoas; os prédios, sim. Em janeiro de 2010, um terremoto de magnitude 7 atingiu os arredores da capital do Haiti, Porto Príncipe. Muitos prédios eram de concreto e tijolo mal construídos, com aço insuficiente, e desabaram. Mais de 100.000 pessoas morreram.

5:59Cerca de seis semanas depois, um terremoto muito mais forte atingiu o Chile. Com magnitude 8,8, ele liberou cerca de 500 vezes mais energia. O tremor foi forte, mas o Chile tinha códigos de construção rigorosos, aprendidos com muitos terremotos mortais, e a maioria dos prédios ficou de pé. Cerca de 500 pessoas morreram.

6:19Sistemas de alerta também podem ajudar. Como as ondas P chegam primeiro, sensores perto de uma falha podem captá-las e enviar um alerta antes que o tremor forte chegue. O Japão e a costa oeste dos Estados Unidos têm sistemas assim. O alerta pode durar só alguns segundos, mas isso basta para desacelerar trens, abrir as portas dos quartéis de bombeiros e deixar as pessoas se protegerem. Bem ao lado da falha, pode não haver alerta nenhum.

6:45Prepare-se antes que comece: prenda na parede os móveis altos e pesados. Quando o tremor começar, abaixe-se, apoiando as mãos e os joelhos no chão. Proteja a cabeça e o pescoço, debaixo de uma mesa resistente se houver uma por perto. Segure firme até o tremor parar. Não saia correndo e não fique no vão da porta: em uma casa moderna, ele não é mais resistente do que qualquer outro lugar.

7:05Um tremor forte pode trazer outros perigos: deslizamentos de terra em encostas íngremes, incêndios causados por tubulações de gás rompidas e, perto da costa, um tsunami. Se você estiver perto da costa e o tremor for forte, ou durar mais de cerca de 20 segundos, vá imediatamente para um lugar alto ou para o interior. Não espere um alerta oficial. O próprio terremoto pode ser o seu único alerta.

7:27Depois de um grande terremoto vêm as réplicas: tremores menores ali perto que podem continuar por semanas, até anos. Ninguém jamais conseguiu prever de forma confiável o momento, o local e o tamanho de um grande terremoto. Em vez disso, os cientistas fazem previsões de probabilidade. A previsão oficial da Califórnia considera quase certo um terremoto forte em algum lugar do estado nos próximos 30 anos.

7:53Três coisas

Então, três coisas para lembrar. Primeiro, um terremoto é um deslizamento repentino em uma falha, que libera a tensão acumulada lentamente enquanto as placas se moviam. Segundo, a maioria dos terremotos acontece onde as placas se encontram, e os maiores, onde uma placa desliza por baixo de outra. E terceiro, a magnitude mede o terremoto, a intensidade mede o tremor, e os prédios decidem quanto dano ele causa.

8:16O chão sob os seus pés se move alguns centímetros todo ano. Os terremotos são os momentos em que ele tira o atraso. Em Terremotos dois zero um, vamos mais fundo: dentro da falha, através do núcleo do planeta e na ciência da previsão. Obrigado por assistir ao Earth Explained. Inscreva-se para a próxima aula e assista ao planeta ao vivo, dia e noite, no EarthWatch 24-7.

Fontes

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  2. Lawson, A. C., et al. (1908–1910). The California Earthquake of April 18, 1906: Report of the State Earthquake Investigation Commission. Carnegie Institution of Washington. Vol. 2: H. F. Reid, The Mechanics of the Earthquake (1910). archive.org/details/californiaearthq872caliUsada para: Rebote elástico, a partir de levantamentos feitos antes e depois do terremoto
  3. U.S. Geological Survey. Cool Earthquake Facts. www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/cool-earthquake-factsUsada para: Cerca de 100.000 terremotos sentidos por ano; a velocidade da falha de San Andreas comparada ao crescimento das unhas
  4. U.S. Geological Survey. 20 Largest Earthquakes in the World Since 1900. www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/science/20-largest-earthquakes-world-1900Usada para: Os cinco terremotos de magnitude 9 ou mais e suas magnitudes
  5. U.S. Geological Survey. The 1811–1812 New Madrid, Missouri, Earthquakes. www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/science/1811-1812-new-madrid-missouri-earthquakesUsada para: Os terremotos de 1811–1812
  6. U.S. Geological Survey. Earthquake Magnitude, Energy Release, and Shaking Intensity. www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/earthquake-magnitude-energy-release-and-shaking-intensityUsada para: Magnitude, cerca de 32 vezes a energia por degrau, intensidade
  7. Hanks, T. C., & Kanamori, H. (1979). A moment magnitude scale. Journal of Geophysical Research, 84(B5), 2348–2350. doi.org/10.1029/JB084iB05p02348Usada para: Magnitude de momento
  8. U.S. Geological Survey. ShakeMap: M 6.9 Loma Prieta, 1989. earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/nc216859/shakemapUsada para: A intensidade do tremor, mais forte perto da falha e em solo mole
  9. U.S. Geological Survey. M 7.0 – Haiti, January 12, 2010. Event page. earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/usp000h60hUsada para: Magnitude, localização e profundidade do terremoto do Haiti
  10. U.S. Geological Survey. M 8.8 – 2010 Maule, Chile, February 27, 2010. Event page. earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/official20100227063411530_30Usada para: Magnitude e localização do terremoto do Chile
  11. Burkett, E. R., Given, D. D., & Jones, L. M. (2014, revised 2017). ShakeAlert—An earthquake early warning system for the United States West Coast. U.S. Geological Survey Fact Sheet 2014–3083. pubs.usgs.gov/publication/fs20143083Usada para: O alerta antecipado e o que ele pode acionar
  12. Earthquake Country Alliance. Drop, Cover, and Hold On. The Great ShakeOut. www.shakeout.org/dropcoverholdonUsada para: O que fazer durante o tremor; o mito do vão da porta; prender os móveis
  13. NOAA / National Weather Service. Tsunami Safety. www.weather.gov/safety/tsunami-duringUsada para: Alertas naturais: tremor forte ou longo na costa
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  15. Field, E. H., et al. (2015). Long-Term Time-Dependent Probabilities for the Third Uniform California Earthquake Rupture Forecast (UCERF3). Bulletin of the Seismological Society of America, 105(2A), 511–543. doi.org/10.1785/0120140093Usada para: Mais de 99% de chance de M6,7+ na Califórnia nos próximos 30 anos
  16. Field, E. H., & 2014 Working Group on California Earthquake Probabilities (2015). UCERF3: A New Earthquake Forecast for California's Complex Fault System. U.S. Geological Survey Fact Sheet 2015–3009. pubs.usgs.gov/fs/2015/3009Usada para: Mais de 99% de chance de M6,7+ na Califórnia nos próximos 30 anos (resumo em linguagem simples)
  17. Wang, K., Chen, Q.-F., Sun, S., & Wang, A. (2006). Predicting the 1975 Haicheng earthquake. Bulletin of the Seismological Society of America, 96(3), 757–795. doi.org/10.1785/0120050191Usada para: Haicheng, 1975

Imagens do episódio: USGS, NOAA e NASA (domínio público), com mapas da NASA/USGS Landsat via NASA GIBS; animações da EarthWatch 24-7. Créditos completos: earthwatch247.com/credits.html.

Cite esta aula

EarthWatch 24-7. (2026). Terremotos 101: Por que o chão treme [Aula em vídeo]. Earth Explained: Terremotos 101. https://earthwatch247.com/learn/earthquakes-101/pt/

Gabarito

  1. C. As placas se movem de forma constante, alguns centímetros por ano (USGS). Um terremoto libera de uma só vez muitos anos desse movimento lento.
  2. A. Harry Fielding Reid o descreveu em 1910, depois de comparar levantamentos feitos antes e depois do terremoto de São Francisco de 1906.
  3. D. Em um mapa, os terremotos desenham as bordas das placas, com mais atividade ao redor do Pacífico (o Anel de Fogo).
  4. B. Nas zonas de subducção, as placas podem ficar travadas em uma área enorme. Os cinco ocorridos desde 1900 (Kamchatka 1952, Chile 1960, Alasca 1964, Sumatra 2004, Japão 2011) aconteceram todos em zonas de subducção (USGS).
  5. A. O terremoto começa em um ponto no subsolo (o hipocentro, ou foco); o epicentro é o ponto da superfície acima dele. O tremor mais forte muitas vezes ocorre ao longo de toda a falha, não só no epicentro.
  6. C. As ondas P são as mais rápidas e chegam primeiro; as ondas S vêm em seguida; as ondas superficiais são as mais lentas. Os sistemas de alerta antecipado dependem dessa vantagem.
  7. B. Cada degrau inteiro equivale a cerca de 32 vezes a energia, então dois degraus equivalem a cerca de 32 × 32 ≈ 1.000 vezes.
  8. D. Um terremoto tem uma só magnitude, mas muitas intensidades: mais fortes perto da falha e mais fracas mais longe, e mais fortes em solo mole.
  9. C. O terremoto do Chile liberou cerca de 500 vezes mais energia e sacudiu fortemente suas cidades, mas seus prédios, construídos segundo códigos rigorosos aprendidos com terremotos anteriores, em sua maioria ficaram de pé. No Haiti, construções de concreto e tijolo mal feitas desabaram.
  10. A. Um tremor forte ou longo na costa é um alerta natural de tsunami (NOAA). O próprio terremoto pode ser o único alerta que você vai receber.

Resposta escrita

  1. As placas se movem de forma constante, mas suas bordas ficam travadas pelo atrito, então a rocha ao longo da falha se curva em vez de deslizar e acumula energia por décadas ou séculos. Quando a tensão acumulada fica maior do que a falha consegue suportar, a falha desliza de repente e a rocha curvada volta de uma vez. Em 1906, a falha de San Andreas deslizou ao longo de cerca de 296 milhas (477 km), e estradas e cercas que a cruzavam foram deslocadas em até cerca de 20 pés (6 m). Reid comparou levantamentos topográficos feitos antes e depois do terremoto, que mostravam a curvatura lenta e o retorno repentino, e publicou a teoria em 1910.
  2. O desenho mostra uma falha que desce pelo subsolo, um ponto nela onde a ruptura começa (o hipocentro), o epicentro diretamente acima dele, na superfície, e círculos se espalhando a partir do início. As ondas P viajam mais rápido, então chegam primeiro a um sismômetro distante; as ondas S são mais lentas e chegam em seguida, e as ondas superficiais, as mais lentas, chegam por último. Os sistemas de alerta antecipado detectam as primeiras ondas P perto da falha e enviam um alerta que pode viajar mais rápido do que o tremor, mais lento e mais forte, dando segundos de aviso a lugares mais distantes, mas não a lugares bem ao lado da falha.
  3. A diferença é de 1,8 degrau de magnitude. Cada degrau equivale a cerca de 32 vezes a energia (10^1.5), então 1,8 degrau equivale a cerca de 10^(1.5 × 1.8) = 10^2.7 ≈ 500 vezes. Mesmo assim, cerca de 500 pessoas morreram no Chile e mais de 100.000 no Haiti. O terremoto do Haiti atingiu os arredores da capital, sob prédios de concreto e tijolo mal construídos e com aço insuficiente, que desabaram. O do Chile ocorreu logo ao largo da costa e sacudiu fortemente as cidades, mas o país tinha códigos de construção rigorosos aprendidos com muitos terremotos mortais, e a maioria dos prédios ficou de pé. Os prédios decidiram a maior parte da diferença.