Abalos de longo período ligados às emissões mantélicas de CO2 da Mefite D’Ansanto (Itália)

Rugidos ocultos sob um vale silencioso

Em um vale remoto do sul da Itália, um lago estranho exala silenciosamente enormes quantidades de dióxido de carbono proveniente das profundezas da Terra. Embora a paisagem pareça tranquila, instrumentos sensíveis revelam leves e rítmicos tremores no solo. Este estudo explora essas vibrações sutis — chamadas abalos de longo período — para revelar como o gás ascendente e a água subterrânea interagem nas rochas abaixo, e o que isso pode significar tanto para riscos locais quanto para nossa compreensão mais ampla de como fluidos profundos influenciam terremotos.

Um laboratório natural do sopro profundo da Terra

A Mefite D’Ansanto, foco do estudo, é uma das maiores fontes naturais conhecidas de dióxido de carbono frio de origem mantélica na superfície da Terra. O gás escapa por fumarolas e por um pequeno lago borbulhante situado sobre camadas de rocha dobradas e falhadas entre duas regiões sísmicas dos Apeninos meridionais. Trabalhos anteriores mostraram que a área está constantemente “zumbindo” com tremor hidrotermal — uma vibração contínua e de baixo nível associada ao fluxo de gás e fluidos no subsolo. Sobre esse ruído de fundo, os pesquisadores notaram rajadas breves e de baixa energia que pareciam diferentes: trens de onda curtos, de apenas alguns segundos, com tons simples concentrados entre cerca de 0,7 e 7 hertz. Esses sinais assemelhavam‑se aos eventos de longo período tipicamente observados em vulcões ativos, embora a Mefite não tenha magma na superfície.

Ouvindo notas subterrâneas repetidas

A equipe instalou um pequeno arranjo de sismômetros ao redor das fumarolas por vários meses em 2021 e usou um evento particularmente claro como “template” para buscar sinais semelhantes nas gravações contínuas. Ao cruzar cuidadosamente o formato de onda escolhido com os dados e filtrar por amplitude, eles construíram um catálogo de quase mil abalos de longo período correspondentes na estação mais próxima do lago, e centenas mais em estações vizinhas. Uma técnica avançada de separação de sinais, Análise de Componentes Independentes, mostrou que esses eventos contêm consistentemente duas bandas tonais principais: uma em torno de 2–4 hertz, semelhante ao tremor sempre presente, e outra próxima de 6,5–7,5 hertz que se destaca como uma contribuição distinta, quase de uma única nota. Esse padrão sugere que os abalos representam um processo gerador específico que pode alternar entre diferentes “modos” de vibração.

Fissuras, bolhas e rocha que toca

Para investigar o que poderia estar vibrando, os pesquisadores analisaram como os sinais decaem no tempo usando um método conhecido como análise de Sompi. Os tons dominantes, entre cerca de 3,5 e 10 hertz, decaem rapidamente, indicando um baixo “fator de qualidade” — a marca de um ressonador dissipativo, como fluido se agitando em uma fissura rugosa. Ao combinar esses valores com fórmulas físicas simples, inferiram fissuras preenchidas por fluidos com alguns metros de comprimento, mas apenas frações de milímetro de abertura, localizadas a cerca de 40 metros de profundidade, mais profundas do que as principais fontes do tremor contínuo. Um cálculo separado de ressonância de bolhas sugere que o tamanho efetivo dos bolsões de gás na água é da ordem de alguns centímetros, comparável ao tamanho das chaminés atualmente visíveis no leito do lago seco. Todas as linhas de evidência apontam para água rica em CO₂ vibrando dentro de fraturas estreitas enquanto bolhas de gás se formam, crescem e oscilam.

Ondas mistas a caminho da superfície

A equipe também examinou como o solo se move durante cada evento. Na estação mais próxima, muitos abalos mais fortes mostram movimento de partículas quase em linha reta apontando de volta para o lago, característica de ondas compressivas que viajam mais rápido através da rocha. Mais distante, o movimento torna‑se mais elíptico, indicando uma contribuição crescente de ondas de superfície que se propagam ao longo do topo do solo. Ao medir minúsculos atrasos temporais entre estações e usar uma imagem sísmica rasa de velocidade do subsolo, os autores concluíram que os abalos de longo período são compostos por uma mistura de ondas de corpo e ondas de superfície viajando através de rochas estratificadas e saturadas de água. Suas velocidades e direções aparentes são consistentes com uma fonte compacta sob as fumarolas, e não com terremotos distantes.

Por que esses abalos suaves importam

Em conjunto, o estudo mostra que os incomuns abalos de longo período na Mefite D’Ansanto não são miniatura de terremotos tectônicos, nem simples ruído, mas o tocar rítmico da água carregada de gás em fissuras estreitas, a aproximadamente 40 metros abaixo do lago borbulhante. Mudanças de pressão na mistura ascendente de CO₂ e água parecem acionar o sistema: quando a pressão aumenta o suficiente, as fraturas e as nuvens de bolhas respondem como instrumentos naturais, emitindo brevemente tons de baixa frequência que os sismômetros conseguem registrar. Como se pensa que o mesmo gás de origem profunda influencia terremotos maiores na região, monitorar esses sinais sutis pode oferecer uma nova forma de acompanhar como os fluidos se movem pela crosta. Assim, a Mefite serve como um raro sítio de testes não vulcânico onde os cientistas podem observar — e ouvir — o sopro profundo da Terra enquanto ele sacode silenciosamente o solo.

Citação: Cusano, P., Morabito, S., Petrosino, S. et al. Long period quakes linked to Mefite D’Ansanto (Italy) mantellic CO₂ emissions. Sci Rep 16, 12453 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42564-2

Palavras-chave: sismicidade de longo período, degaseificação de CO2, tremor hidrotermal, fissuras preenchidas por fluidos, Apeninos meridionais