Testes nucleares no Monte Mantap reactivaram falhas e intensificaram terramotos

Quando se olha para o abismo, proclamou Nietzsche, por vezes o abismo olha de volta.

E, se a crosta terrestre for bombardeada com a categoria de explosivos mais poderosa alguma vez criada pela humanidade, o planeta poderá não ficar necessariamente em silêncio como resposta.

Em túneis escavados sob o Monte Mantap, na Coreia do Norte, foram detonados seis dispositivos nucleares entre 2006 e 2017.

Agora, geólogos descobriram indícios de que esses testes reactivaram falhas anteriormente inactivas, desencadeando uma sequência de centenas de terramotos que continuou a intensificar-se anos depois do último ensaio.

"O resultado mais notável não é apenas o facto de os terramotos terem seguido os testes nucleares subterrâneos, mas a forma como a sismicidade evoluiu", disse à ScienceAlert o sismólogo Kwang-Hee Kim, da Universidade Nacional de Pusan, na Coreia do Sul.

"Em vez de ser mais intensa imediatamente após a explosão e depois diminuir, a actividade aumentou ao longo de vários anos."

Testes nucleares sob o Monte Mantap

O local de testes nucleares de Punggye-ri, na Coreia do Norte, encontra-se sob o Monte Mantap, um pico de 2.205 metros situado no nordeste do país.

A localização isolada adequava-se bem aos testes das crescentes capacidades nucleares do país: era possível abrir túneis horizontalmente na montanha, sob centenas de metros de rocha sólida, o que ajudava a conter as explosões.

O primeiro teste subterrâneo no local ocorreu em Outubro de 2006. Nos 11 anos seguintes realizaram-se mais cinco, e cada um libertou uma enorme quantidade de energia na rocha subterrânea.

O derradeiro teste decorreu em 3 de Setembro de 2017 e foi, por uma margem considerável, o mais potente.

A bomba de Hiroshima explodiu com uma energia de cerca de 15 quilotoneladas. Calcula-se que o último teste de Punggye-ri tenha libertado entre 100 e 250 quilotoneladas, uma potência suficiente para gerar o mesmo sinal de um terramoto de magnitude 6,3.

Uma explosão nuclear subterrânea não necessita de uma cavidade pré-existente. A detonação vaporiza e derrete a rocha circundante, criando uma cavidade subterrânea e, ao mesmo tempo, propagando tensões intensas pela rocha para lá dessa zona. À medida que a cavidade arrefece, o seu tecto pode ruir sob o peso das camadas superiores.

Tudo indica que foi precisamente isso que aconteceu sob o Monte Mantap. Apenas 8,5 minutos depois da explosão de 2017, os instrumentos registaram um evento sísmico de magnitude 4,1, interpretado como o colapso da cavidade recém-formada. Entretanto, radares de satélite captaram a própria montanha a deformar-se sob a força da explosão.

Isto não era inesperado.

"Os terramotos provocados directamente pelos danos da explosão, pelo colapso da cavidade ou por uma resposta convencional do tipo réplica começariam normalmente de imediato e diminuiriam à medida que a perturbação transitória se dissipasse", afirmou Kim.

Além disso, por se tratar do último teste, o colapso da cavidade deveria ter assinalado o princípio do fim da perturbação sísmica causada por Punggye-ri.

Mas, três semanas depois, a Terra começou a resmungar.

"No Monte Mantap, contudo, apenas alguns eventos foram comunicados imediatamente após o sexto teste", continuou Kim, "ao passo que a sismicidade tectónica persistente começou cerca de 20 dias mais tarde e intensificou-se nos anos seguintes."

Centenas de terramotos após o último teste

Os terramotos levantaram uma questão intrigante. A maior parte das investigações anteriores em Punggye-ri concentrara-se nos próprios testes nucleares: onde e quando ocorreram as explosões, bem como a sua potência.

O que sucedeu à crosta terrestre nos anos posteriores era muito menos compreendido.

Por isso, os investigadores regressaram aos dados e analisaram 17 anos de registos sísmicos de estações na China e na Coreia do Sul, abrangendo o período entre 2008 e 2025.

A equipa aplicou uma técnica denominada detecção por filtro adaptado, que permitiu identificar pequenos terramotos que a monitorização de rotina não tinha detectado.

Foram encontrados 1.399.

Contudo, o Monte Mantap não é conhecido por ser uma zona sismicamente activa. Na realidade, é quase exactamente o contrário. Ao consultarem os registos históricos, os investigadores encontraram praticamente nada durante centenas de anos.

Entre 23 AEC e 1903 EC, identificaram apenas um evento: um grande terramoto crustal num raio de 200 quilómetros - um sismo de magnitude 6,7, em 1810, a cerca de 100 quilómetros do Monte Mantap.

"Os principais catálogos regionais e globais de terramotos também não documentaram quaisquer terramotos crustais num raio de 50 km do local entre 1 de Janeiro de 1904 e 3 de Setembro de 2017", afirmou Kim.

Isto não significa que o solo tivesse permanecido inteiramente silencioso. Os registos históricos são incompletos, sobretudo no caso de pequenos terramotos em zonas remotas, e a pesquisa muito mais sensível da equipa detectou actividade local esparsa a partir de 2013, após o terceiro teste nuclear.

Ainda assim, a região manteve-se relativamente tranquila. Até 2017.

Em 23 de Setembro de 2017, as montanhas estremeceram… e depois nunca mais pararam realmente.

Nos meses e anos seguintes, os terramotos continuaram a abalar a região. Mais estranho ainda, em vez de se extinguirem gradualmente, a actividade tornou-se mais intensa.

"Tanto a taxa de terramotos como a libertação de momento sísmico continuaram a aumentar até Maio de 2025, o fim do nosso período de estudo", disse Kim.

Isso já seria suficientemente intrigante, mas as localizações dos terramotos começaram a revelar outro padrão.

A equipa conseguiu localizar com precisão 955 dos terramotos. Quando representaram esses locais num mapa, não estavam dispersos de forma aleatória à volta do Monte Mantap. Em vez disso, delineavam duas estruturas aproximadamente paralelas, que partiam do local de testes em direcção a norte-noroeste.

Uma acompanhava o prolongamento projectado de uma falha já cartografada a sul de Punggye-ri. A outra não coincidia com qualquer falha conhecida à superfície, mas ainda assim desenhava um padrão claramente semelhante a uma falha.

Falhas reactivadas e tensões na crosta terrestre

Este padrão sugeria que os testes nucleares tinham perturbado fragilidades pré-existentes na crosta. Mas permanecia um enigma: como poderiam explosões terminadas em 2017 continuar a influenciar terramotos anos mais tarde?

Não era porque a energia das explosões continuasse a reverberar pela montanha.

"As próprias ondas sísmicas não continuaram a actuar durante anos", afirmou Kim. "Em vez disso, inferimos que os testes repetidos alteraram o equilíbrio mecânico de uma crosta heterogénea que já estava próxima da ruptura."

Os efeitos imediatos de uma explosão nuclear subterrânea têm duração relativamente curta. A detonação pode fracturar a rocha envolvente, alterar as tensões nas proximidades e - como sucedeu após o último teste de Punggye-ri - provocar o colapso da cavidade recém-formada.

Mas estes efeitos, por si só, não conseguiam explicar terramotos a surgir a dezenas de quilómetros de distância e a intensificarem-se durante anos. Em vez disso, os investigadores consideram que a causa foram os efeitos cumulativos das explosões repetidas.

"Uma analogia do quotidiano seria uma pilha de blocos rugosos que já está comprimida e quase a deslizar", explicou Kim.

"Abalos repetidos podem alterar a forma como a carga é repartida entre os blocos. Mesmo depois de os abalos cessarem, o movimento num ponto de contacto pode transferir tensão para contactos vizinhos, alguns dos quais poderão deslizar apenas mais tarde."

O próprio Monte Mantap poderá ter contribuído para definir onde essa tensão transferida acabou por encontrar uma saída. A sua topografia íngreme e irregular cria variações nas tensões que já actuam sobre a crosta superficial, tornando alguns locais mais propícios ao deslizamento do que outros.

A montanha em si não foi o desencadeador, sublinhou Kim. Em vez disso, a sua topografia proporcionou uma "estrutura mecânica duradoura" que ajudou a determinar onde se manifestaram os efeitos dos testes nucleares.

Não é claro se este processo poderá vir a produzir um terramoto muito maior. A mais longa das duas estruturas semelhantes a falhas estende-se por cerca de 24 quilómetros; se representar uma única falha contínua que rompesse ao longo de toda a sua extensão, os investigadores estimam que poderia teoricamente gerar um terramoto de magnitude aproximada de 6,4.

Contudo, trata-se de um cenário hipotético, e não de uma previsão. Não existem indícios de que tal terramoto seja iminente, e a estrutura poderá, em vez disso, ser composta por vários segmentos de falha mais pequenos.

Ainda assim, as conclusões sugerem que as consequências geológicas dos testes nucleares subterrâneos poderão ter de ser monitorizadas durante muito mais tempo do que anteriormente se reconhecia, tanto em Punggye-ri como, potencialmente, noutros locais de testes onde as falhas pré-existentes já estejam próximas da ruptura.

Também tornam mais complexa a tarefa de distinguir a actividade sísmica causada por testes nucleares de terramotos tectónicos comuns. Como referiu Kim, os resultados "alargam a janela temporal que deve ser considerada; não reduzem o padrão de prova necessário para estabelecer causalidade."

E a causalidade, neste caso, não pode ser demonstrada como seria numa experiência controlada. As falhas já existiam, sujeitas a tensões naturais, e os terramotos poderiam eventualmente ter ocorrido mesmo sem os testes nucleares.

Mas o momento em que ocorreram, a sua localização e a evolução invulgar da sismicidade apontam todos na mesma direcção.

"A nossa interpretação é que os testes perturbaram um volume da crosta já próximo da ruptura e anteciparam ou facilitaram o deslizamento em falhas pré-existentes", afirmou Kim.

As conclusões foram publicadas na Science.