Elevada sobrepressão de fluidos na zona de terremotos lentos rasos do Talude de Nankai próximo a Muroto mapeada com velocidade P de alta resolução

Forças ocultas sob o leito marinho

Ao longo da costa sul do Japão, uma das zonas sísmicas mais vigiadas do mundo armazena silenciosamente água sob imensa pressão. No Talude de Nankai, alguns terremotos rompem violentamente, enquanto outros deslizam lentamente ao longo de dias ou semanas. Este estudo descasca o leito marinho na região de Cape Muroto para revelar como fluidos profundamente enterrados e altamente pressurizados podem ajudar a explicar onde e por que esses incomuns “terremotos lentos” ocorrem — e o que isso pode significar para futuros grandes sismos e tsunamis.

Uma zona de colisão movimentada na costa do Japão

O Talude de Nankai é uma enorme trincheira submarina onde uma placa oceânica mergulha sob o Japão. Esse processo, chamado subducção, constrói um espesso empilhamento de sedimentos e rochas na placa sobreposta e alimenta grandes terremotos. Em frente a Muroto, a região onde ocorrem terremotos lentos situa-se em profundidades rasas, dentro de cerca de 10 quilômetros da superfície. Cientistas suspeitam que fluidos expulsos dos sedimentos desempenham um papel-chave em como as rochas deslizam — às vezes de forma suave e silenciosa, às vezes em solavancos destrutivos.

Ouvindo ondas para mapear água enterrada

Para ver o que acontece a quilômetros abaixo do leito marinho, os autores usaram uma imagem detalhada de quão rápido as ondas sísmicas se propagam pela crosta. Essas “ondas P” movem-se mais devagar através de sedimentos mais macios e saturados de fluidos e mais rápido através de rochas compactas e rígidas. Aplicando fórmulas laboratoriais que relacionam velocidade de onda, porosidade das rochas e tensões, a equipe traduziu o mapa de velocidades em estimativas de quanto do peso das rochas sobrepostas é suportado pelos fluidos presos em vez dos grãos. Isso resultou em um mapa de alta resolução de uma grandeza chamada razão de pressão de poros, que mostra quão próximos os fluidos estão de suportar o peso total das rochas acima.

Amplas zonas de sedimentos sobrepressurizados

Os resultados revelam uma vasta região, estendendo-se desde a falha offshore principal (o empurrão frontal) até aproximadamente 60 quilômetros para a terra e chegando a cerca de 8 quilômetros de profundidade, onde as pressões de fluido são altas em uma área extensa. Dentro dessa zona, os sedimentos subducidos mais próximos à trincheira hospedam “manchas” dispersas com pressões especialmente elevadas, comportando-se como aquíferos sobrepressurizados que coincidem com observações anteriores em perfurações de fluxo inesperado de lama. Mais profundamente sob a parte interna da margem, um cinturão contínuo de pressão muito alta alinha-se com uma camada de sedimentos raspados do leito marinho e colados à placa sobreposta — material pensado como rico em depósitos de trincheira portadores de água que foram arrastados para baixo.

Montes submarinos, falhas e terremotos lentos

Nas proximidades, várias colinas vulcânicas submersas, ou montes submarinos, estão sendo puxadas para dentro da zona de subducção. Trabalhos anteriores sugeriram que, à medida que esses montes penetram a margem, eles comprimem os sedimentos subjacentes ricos em água e elevam as pressões de fluido do lado voltado para terra. O novo mapa quantitativo de pressões apoia essa visão: regiões de alta pressão coincidem com a camada subaplacada e com áreas onde terremotos lentos e raros respingos frios foram registrados no leito marinho. Traços verticais de alta pressão ao longo de falhas de empurrão indicam que essas fraturas atuam como dutos, permitindo a ascensão de fluidos. Em muitos lugares, a pressão chega a condições em que as rochas se tornam extremamente fracas, criando ambientes ideais para deslizamento lento e contínuo em vez de ruptura rápida.

O que isto significa para futuros terremotos

Para não especialistas, a principal conclusão é que água sob muito alta pressão não é um detalhe menor, mas uma característica difundida da zona de subducção rasa de Nankai em frente a Muroto. O estudo mostra que grande parte da região onde ocorrem terremotos lentos está sobrepressurizada, e que a distribuição dessa pressão é moldada por montes submarinos subduzidos, camadas de sedimentos subaplacadas e redes de falhas que funcionam como encanamento. Essas descobertas ajudam a explicar por que algumas partes da falha deslizam lentamente e podem, em determinados momentos, atuar como barreiras ou portas para rupturas maiores. Mapas melhores desse sistema fluido oculto devem aprimorar nossa compreensão de como e onde futuros grandes terremotos e tsunamis podem começar, e como eventos sutis de deslizamento lento se encaixam no ciclo sísmico mais amplo.

Citação: Flores, P.C.M., Kodaira, S., Shiraishi, K. et al. Extensive fluid overpressure in the shallow slow earthquake zone of Nankai Trough off Muroto mapped with high-resolution P-wave velocity. Sci Rep 16, 7636 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38308-x

Palavras-chave: Talude de Nankai, terremotos lentos, sobrepressão de fluidos, zona de subducção, subducção de montes submarinos