Quando um sismo de magnitude 8,8 rasgou a zona de subducção das Curilas-Kamchatka em 29 de julho de 2025, desencadeou um tsunami que atravessou o Pacífico - e também uma rara experiência natural.
A missão SWOT da NASA e da agência espacial francesa passou precisamente sobre a área nesse momento. O satélite registou a primeira faixa de alta resolução, obtida a partir do espaço, de um grande tsunami de zona de subducção.
Em vez de uma única crista bem definida a avançar pela bacia, a imagem revelou um padrão complexo e entrelaçado de energia a dispersar-se e a fragmentar-se ao longo de centenas de milhas. São pormenores que os instrumentos tradicionais quase nunca conseguem resolver.
Os resultados vão muito além de uma imagem bonita. Sugerem que a física que usamos para prever os riscos de tsunami - sobretudo a suposição de que as maiores ondas que cruzam oceanos viajam sobretudo como pacotes “não dispersivos” - precisa de ser revista.
Satélites transformam o mapeamento de tsunamis com o SWOT
Até agora, as boias DART em mar profundo têm sido os nossos melhores sentinelas no oceano aberto: extremamente sensíveis, mas escassas, e cada uma fornece uma série temporal num único ponto.
O SWOT mapeia, numa só passagem, uma faixa de 120 quilómetros de largura da altura da superfície do mar. Isso permite aos cientistas observar a geometria do tsunami a evoluir simultaneamente no espaço e no tempo.
“Penso nos dados do SWOT como um novo par de óculos”, disse Angel Ruiz-Angulo, autor principal do estudo, da Universidade da Islândia. “Antes, com os DART, só conseguíamos ver o tsunami em pontos específicos na imensidão do oceano.”
“Já existiram outros satélites, mas, na melhor das hipóteses, só conseguem ver uma linha estreita atravessando um tsunami. Agora, com o SWOT, conseguimos captar uma faixa com até cerca de 120 quilómetros de largura, com dados de altíssima resolução sem precedentes da superfície do mar.”
De vórtices a um tsunami
A NASA e a agência espacial francesa CNES lançaram o SWOT em dezembro de 2022 para observar águas superficiais em todo o mundo.
Ruiz-Angulo e o coautor Charly de Marez estavam a analisar os seus dados em busca de vórtices oceânicos quando ocorreu o evento em Kamchatka.
“Tínhamos estado a analisar dados do SWOT durante mais de dois anos para compreender diferentes processos no oceano, como pequenos vórtices, sem nunca imaginar que teríamos a sorte de captar um tsunami”, observaram os investigadores.
O comportamento do tsunami quebra regras
O ensino clássico defende que os grandes tsunamis, que atravessam bacias oceânicas inteiras, se comportam como ondas de águas pouco profundas. O comprimento de onda é muito maior do que a profundidade do oceano, por isso avançam sem se dividirem em componentes separados.
A imagem do SWOT sugere o contrário neste caso. “Os dados do SWOT para este evento puseram em causa a ideia de que os grandes tsunamis são não dispersivos”, afirmou Ruiz-Angulo.
Quando a equipa executou modelos numéricos que incluíam efeitos dispersivos, o campo de ondas simulado coincidiu muito melhor com o padrão visto pelo satélite do que as simulações “não dispersivas”.
Isso importa porque a dispersão reorganiza a energia da onda à medida que se aproxima da terra. “O principal impacto desta observação para quem modela tsunamis é que estamos a deixar algo de fora nos modelos que costumávamos usar”, disse Ruiz-Angulo.
“Esta variabilidade ‘extra’ pode significar que a onda principal pode ser modulada pelas ondas que a seguem à medida que se aproxima de determinada costa. Teríamos de quantificar este excesso de energia dispersiva e avaliar se tem um impacto que não foi considerado antes.”
Juntar todas as pistas disponíveis
A faixa observada pelo SWOT mostrou aos cientistas o aspeto da onda no meio do oceano. As boias DART fixaram o momento e a amplitude em pontos-chave.
Dois marégrafos não coincidiram com as previsões de tsunami derivadas de modelos sísmicos e geodésicos anteriores - um registou as ondas mais cedo do que o esperado e o outro mais tarde.
Usando uma inversão que assimilou os registos dos DART, os investigadores corrigiram a ruptura. Esta estendeu-se mais para sul e abrangeu cerca de 400 quilómetros (249 milhas), e não 300 quilómetros (186 milhas), como muitos modelos iniciais assumiam.
“Desde o sismo de magnitude 9,0 de Tohoku-oki, no Japão, em 2011, percebemos que os dados do tsunami tinham informação realmente valiosa para restringir o deslizamento superficial”, disse Diego Melgar, coautor do estudo. Integrar essa informação ainda não é algo rotineiro.
Como argumentou Melgar, isso acontece porque os modelos hidrodinâmicos necessários para modelar os DART são muito diferentes dos modelos de propagação de ondas sísmicas usados para modelar os dados da Terra sólida.
“Mas, como se mostra aqui novamente, é realmente importante combinarmos o maior número possível de tipos de dados.”
Sismos antigos orientam novos avisos
A margem Kuril–Kamchatka tem historial de produzir tsunamis à escala do oceano. Um sismo de magnitude 9,0 em 1952 ajudou a impulsionar o sistema internacional de alerta do Pacífico, que emitiu avisos à escala da bacia durante o evento de 2025.
A passagem do SWOT acrescenta um novo tipo de evidência a esse conjunto de ferramentas de alerta. Com sorte suficiente e coordenação, os cientistas poderiam usar faixas semelhantes para validar e melhorar modelos em tempo real.
Isto será especialmente importante se se confirmar que a dispersão molda os impactos perto da costa mais do que pensávamos.
“Com alguma sorte, talvez um dia resultados como os nossos possam ser usados para justificar porque é que estas observações por satélite são necessárias para previsões em tempo real, ou quase em tempo real”, disse Ruiz-Angulo.
Um ponto de viragem para as previsões de tsunami
Três conclusões sobressaem. Primeiro, a altimetria por satélite de alta resolução consegue ver a estrutura interna de um tsunami no meio do oceano, e não apenas a sua presença.
Segundo, os investigadores defendem agora que a dispersão - muitas vezes minimizada em eventos grandes - pode influenciar a forma como a energia se distribui pelas ondas de avanço e de cauda, o que pode alterar o momento do galgamento e a força sobre estruturas portuárias.
Terceiro, combinar faixas de satélite, séries temporais dos DART, registos sísmicos e deformação geodésica oferece uma imagem mais fiel da fonte e da sua evolução ao longo da falha.
Para quem modela tsunamis e para quem planeia a redução do risco, a mensagem é ao mesmo tempo de prudência e de oportunidade.
A física tem agora de acompanhar a complexidade revelada pelo SWOT, e os planeadores precisam de sistemas de previsão que consigam fundir todos os fluxos de dados disponíveis. As ondas não ficarão mais simples - mas as nossas previsões podem tornar-se muito mais precisas.
Crédito da imagem: NOAA/USGS/Registo sísmico
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