sábado, 4 de julho de 2015

Como medir a intensidade de um terremoto


Placas tectônicas - foto: Beto Uechi/Pingado
As placas tectônicas se movimentam e o choque entre elas provoca os terremotos


Terremotos ou sismos são vibrações na crosta terrestre provocadas pela movimentação de placas tectônicas presentes na litosfera, logo abaixo da superfície da Terra. Essas placas deslizam lenta e constantemente sobre uma camada de magma chamada astenosfera.
Os movimentos delas são também responsáveis pela deriva dos continentes e pela formação de montanhas e vulcões. O atrito entre as placas gera uma energia em potencial que, quando liberada, provocam vibrações que se propagam pela crosta, causando os abalos sísmicos.
Há duas formas de medir a força dos tremores: pela sua magnitude e pela sua intensidade. "A primeira está associada com a energia liberada pelo terremoto, enquanto a segunda é o efeito causado por ele na superfície da Terra", explica Célia Fernandes, geofísica e técnica em sismologia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP).
 Escalas de magnitude
Existem diversas escalas de magnitude. A mais utilizada é a Escala Richter, que foi desenvolvida em 1935 pelos sismólogos Charles Francis Richter e Beno Gutenberg, do Califórnia Institute of Technology (Caltech), quando estudavam sismos no sul da Califórnia.
"Para medir a energia liberada pelo sismo, utilizamos a escala Richter, e para avaliar seus efeitos, utilizamos a escala Mercalli-Modificada", complementa.
A escala Richter foi desenvolvida em 1935 na Califórnia, Estados Unidos. Ela é calculada a partir dos sismogramas (registros dos sismos) produzidos pelos sismógrafos, aparelhos que possuem sensores de vibração que monitoram a movimentação da superfície onde estão localizados. Cada unidade de magnitude representa uma energia liberada dez vezes maior que o grau anterior, ou seja, um terremoto de 4 graus na escala Richter libera uma energia dez vezes maior que um terremoto de 3 graus. Não há limites nessa escala. "Ela é aberta, isto é, vai desde menos infinito até mais infinito", afirma Célia. "O terremoto de maior magnitude já registrado foi no Chile, em maio de 1960. Sua magnitude foi de 9,6". Abaixo de 2 graus, os tremores são praticamente imperceptíveis.

É uma escala logarítmica: a magnitude de Richter corresponde ao logaritmo da medida da amplitude das ondas sísmicas de tipo P e S a 100 km do epicentro. 
A fórmula utilizada é ML = logA - logA0 onde A representa a amplitude máxima medida no sismógrafo e A0 uma amplitude de referência. 
Assim, por exemplo, um sismo com magnitude 6 tem uma amplitude 10 vezes maior que um sismo de magnitude 5. Porém, o sismo de magnitude 6 liberta cerca de 31 vezes mais energia que o de magnitude 5. 
Um terremoto de menos de 3,5 graus é apenas registrado pelos sismógrafos. Um entre 3,5 e 5,4 já pode produzir danos. Um entre 5,5 e 6 provoca danos menores em edifícios bem construídos, mas pode causar maiores danos em outros. 
Já um terremoto entre 6,1 e 6,9 na escala Richter pode ser devastador numa zona de 100 km. Um entre 7 e 7,9 pode causar sérios danos numa grande superfície. Os terremotos acima de 8 podem provocar grandes danos em regiões localizadas a várias centenas de quilômetros do epicentro. 
Na origem, a escala Richter estava graduada de 1 a 9, já que terremotos mais fortes pareciam impossíveis na Califórnia. Mas não existe limite teórico a esta medida no que se refere a outras regiões do mundo, e por isso agora se fala de "escala aberta" de Richter.
A escala Mercalli, que mede a intensidade dos terremotos, foi proposta pelo vulcanólogo italiano Giuseppe Mercalli em 1902, e alterada em 1931, quando passou a ser chamada de Mercalli-Modificada. "Ela possui 12 graus indicados por algarismos romanos de I a XII. A intensidade não é calculada, apenas se observam os efeitos que o sismo causou na superfície, ou seja, é uma medida qualitativa dele", explica a especialista, que mostra como a escala funciona no quadro abaixo:
ESCALA DE INTENSIDADE MERCALLI-MODIFICADA (ABREVIADA)

I. Não sentido.
II. Sentido por pessoas em repouso eu em andares superiores.
III. Vibração leve. Objetos pendurados balançam um pouco.
IV. Vibração como a causada pela passagem de caminhões pesados. Chacoalhar de janelas e louças. Carros parados balançam.
V. Sentido fora de casa. Acorda as pessoas. Objetos pequenos tombam e quadros nas paredes se movem.
VI. Sentido por todos. Deslocamento de mobília. Louças e vidros se quebram. Queda de objetos. Rachadura no reboco de casas
VII. Percebido por motoristas dirigindo. Dificuldade em manter-se em pé. Sinos tocam em igrejas, capelas etc. Danos, como quebra de chaminés, ornamentos arquitetônicos e mobília; queda de reboco; rachaduras em paredes, algumas casas podem até desabar.
VIII. Motoristas de automóveis sentem o tremor. Galhos e troncos se quebram. Rachaduras em solo molhado. Destruição de torres de água elevadas, monumentos, casas de adobes. Danos severos a moderados em estruturas de tijolo, casas de madeira (quando não estão firmes com fundação), obras de irrigação e diques.
IX. Solo rachado, como "crateras de areia". Desabamentos. Destruição de alvenaria de tijolo não armado. Danos severos a moderados em estruturas inadequadas de concreto armado e tubulações subterrâneas
X. Desabamentos e solo rachado. Destruição de pontes, túneis e algumas estruturas de concreto armado. Danos severos a moderados de alvenarias, barragens e estradas de ferro
XI. Distúrbios permanentes no solo
XII. Danos quase totais
Apesar de existirem formas de medir a força dos terremotos, eles ainda não podem ser previstos pelos cientistas. "Esse é um dos grandes objetivos da sismologia", afirma Célia Fernandes. Atualmente a região que possui a maior quantidade de sismos é a que circunda o Oceano Pacífico, desde o sul do Chile até a Nova Zelândia, passando por vários países da América do Sul, Central e do Norte, além do Japão.

Relação entre magnitude e energia liberada a partir de um terremoto

Magnitude e energia podem ser relacionadas pela fórmula descrita por Gutenberg e Richter em 1935: log E = 11,8 + 1,5M
onde: E = energia liberada em ergs e M = magnitude do terremoto.


Contido parcialmente em: http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/fundamentos/como-se-mede-forca-terremotos-abalos-sismicos-489737.shtml, pesquisado em 03/07/2015 as 10h00.

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