Estudo do IDL Ciências ULisboa e JGU na Communications Earth and Environment

Modelos dinâmicos simulam início das zonas de subducção, principal motor da tectónica de placas e da dinâmica global do planeta

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Formação da zona de subducção de Vanuatu

Formação da zona de subducção de Vanuatu

Communications Earth and Environment

Uma equipa de investigadores do Instituto Dom Luiz da Ciências ULisboa em parceria com cientistas da Universidade Johannes Gutenberg (JGU), em Mainz, na Alemanha, apresenta uma nova perspetiva para o início das zonas de subducção, contribuindo dessa forma para um maior conhecimento da teoria da tectónica de placas, segundo comunicado de imprensa emitido esta quinta-feira pela Faculdade (consulte também o comunicado submetido na EurekAlert).

Este trabalho foi realizado através de modelação numérica avançada realizada em supercomputadores. Estes modelos permitem simular o processo de transmissão/infeção de uma zona de subducção de uma placa para outra a três dimensões (3D). Tratam-se de modelos dinâmicos, que abrem um novo leque de perspetivas, em que a própria gravidade da Terra é simulada.

Jaime Almeida é licenciado em Geologia pela Ciências ULisboa. A sua tese de mestrado em modelação análoga de processos geológicos foi realizada na Universidade de Uppsala, na Suécia, sob orientação do professor Hemin Koyi e coorientação de Filipe Rosas. No passado dia 24 de fevereiro defendeu com sucesso, na Ciências ULisboa, a sua tese de doutoramento em início de subducção por inversão de polaridade, sob orientação de Filipe Rosas e de Nicolas Riel.

“As zonas de subducção são uma das principais características do nosso planeta e o principal motor da tectónica de placas e da dinâmica global do planeta. As zonas de subducção são também os locais onde ocorrem sismos de grande magnitude, como é o caso do Anel de Fogo do Pacífico, o maior sistema de zonas de subducção do mundo. Por este motivo, é extremamente importante compreender como é que novas zonas de subducção se iniciam e de como este processo acontece”, diz Jaime Almeida, primeiro autor do artigo “Self-replicating subduction zone initiation by polarity reversal”, publicado esta quinta-feira na Communications Earth and Environment, do grupo Nature.

Os autores deste estudo – Jaime Almeida, Nicolas Riel, Filipe Rosas, João Duarte e Boris Kaus – procuram compreender como é que as novas zonas de subducção se iniciam de forma a que os oceanos se possam fechar. Segundo os investigadores as zonas de subducção podem ser geradas a partir de outras zonas de subducção já existentes noutras placas tectónicas, como uma espécie de infeção global.

As zonas de subducção são locais onde uma placa tectónica mergulha por baixo de outra gerando sismos de grande magnitude. As zonas de subducção são também fulcrais na dinâmica do planeta, permitindo a movimentação das placas tectónicas e a formação de novos supercontinentes.

João Duarte a este propósito refere que se trata da primeira vez que este tipo de início de subducção (provavelmente a mais comum na história da Terra) é simulada a 3D, garantindo também que todas as forças são modeladas de forma dinâmica, ou seja, que todas as forças são simuladas de forma consistente e mais realista. “Isto já havia sido proposto conceptualmente, mas nunca tinham sido realizados modelos deste género”, acrescenta João Duarte.

Jaime Almeida começou este trabalho em 2019 no IDL Ciências ULisboa, no âmbito do seu projeto doutoral. Os modelos foram corridos num supercomputador na universidade alemã e demoraram cerca de dois dias a correr (até uma semana nalguns casos). “Isto é possível devido ao facto de se ter usado cerca de cem núcleos e de este novo código específico desenvolvido na JGU ser muito eficiente. Modelos semelhantes utilizando outros códigos disponíveis poderiam demorar semanas, ou mesmo meses, a correr em centenas de núcleos”, conclui João Duarte.

Os investigadores já começaram a aplicar estes modelos a outros casos de estudo específicos como as zonas de subducção que se estão a iniciar no Oceano Atlântico, nas Caraíbas, no Arco da Escócia (junto à Antártica) e na margem Sudoeste portuguesa (e que poderão levar ao fecho do Oceano Atlântico). Segundo os investigadores o sismo de 1755 poderá ter sido o prenúncio de um início de subducção nesta margem, sendo que há dados de Geologia marinha que o sustentam.

GJ Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt

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