Introdução
Em 26 de dezembro de 2004, um gigantesco terremoto submarino na costa da ilha de Sumatra, na Indonésia, abalou a Terra em sua órbita. O sismo, medindo 9,0 na escala Richter, foi o maior desde 1964. Dúzias de tremores secundários com magnitudes de 5,0 ou mais ocorreram nos dias subseqüentes. Mas a conseqüência mais poderosa e destrutiva desse terremoto devastador foi o tsunami que ele causou. A contagem de vítimas chegou a mais de 280 mil e muitas cidades foram praticamente devastadas.
Atingindo a água e a terra
Assim que a água é empurrada para cima, a gravidade atua sobre ela, forçando a energia para fora horizontalmente ao longo da superfície da água. É como o efeito de ondulação que você obtém quando atira uma pedra na água, mas ao contrário: a energia é gerada por uma força que se move para fora em vez de para dentro da água. Essa energia então se move para o fundo e para fora do ponto de abalo inicial.
Animação exemplificativa do Tsunami do Índico, em 2004.
Em 26 de dezembro de 2004, um gigantesco terremoto submarino na costa da ilha de Sumatra, na Indonésia, abalou a Terra em sua órbita. O sismo, medindo 9,0 na escala Richter, foi o maior desde 1964. Dúzias de tremores secundários com magnitudes de 5,0 ou mais ocorreram nos dias subseqüentes. Mas a conseqüência mais poderosa e destrutiva desse terremoto devastador foi o tsunami que ele causou. A contagem de vítimas chegou a mais de 280 mil e muitas cidades foram praticamente devastadas.
A destruição provocada por esse tsunami superou todos os tsunamis já vistos na história recente. Mas, cientificamente, o curso dos eventos seguiu a seqüência básica de um tsunami típico. Neste artigo, vamos dar uma olhada nas causas, na física envolvida e nos impactos de um tsunami. Também vamos examinar os esforços dos cientistas para monitorar e prever tsunamis e evitar desastres como o de 2004.
 A praia de Banda Aceh, Sumatra, antes e depois do tsunami de 2004 |
 Detalhe de praia ao norte de Banda Aceh, 2004, |
Anatomia de uma onda
O termo "tsunami" vem das japonesas tsu (porto) e nami (ondas). O tsunami é uma onda ou uma série de ondas no oceano atingindo centenas de quilômetros de extensão e alturas de até 10,5 metros. Estas "paredes de água" se deslocam à velocidade de um avião comercial, ou mais. O poderoso tsunami de 26 de dezembro de 2004 percorreu 600 km em 75 minutos. Isso corresponde a 480 km/h. Estas paredes de água são realmente capazes de causar destruição em massa ao longo das terras costeiras.
 Foto cedida por DigitalGlobe Tsunami atinge o Sri Lanka, 26 de dezembro de 2004 |
Para entender os tsunamis, vamos primeiro dar uma olhada nas ondas em geral. A maioria das pessoas está acostumada com ondas vistas em praias ou nas piscinas de onda de um parque aquático. As ondas possuem umacrista (o ponto mais alto da onda) e uma cava (o ponto mais baixo da onda). As ondas são medidas de duas maneiras:
- a altura da onda é a distância entre a crista e a cava;
- o comprimento da onda é a distância horizontal entre duas cristas de onda consecutivas.
 Anatomia de uma onda normal |
A freqüência das ondas é medida pelo tempo que leva para que duas ondas consecutivas cruzem o mesmo ponto. Isso é chamado de período da onda.
Um tsunami e uma onda normal possuem a mesma composição e são medidos da mesma maneira, mas há muitas diferenças entre os dois. O gráfico abaixo mostras algumas delas.
| Característica da onda | Onda gerada pelo vento | Onda de tsunami |
| Velocidade da onda | 8 - 100 km/h | 800 - 1.000 km/h |
| Período da onda (tempo requerido para que duas ondas passem por um único ponto no espaço) | Intervalo de 5 a 20 segundos | Intervalo de 10 minutos a 2 horas |
| Comprimento da onda (distância horizontal entre duas ondas) | 100 - 200 metros | 100 - 500 km |
As principais diferenças são o tamanho, a velocidade e a origem. Vamos dar uma olhada no que causa uma onda normal.
As ondas oceânicas são criadas por uma série de fatores (atração gravitacional, atividade submarina, pressão atmosférica), mas sua origem mais comum é o vento.
 Foto cedida por DigitalGlobe Inundação de Banda Aceh, 2004 |
 Foto cedida por DigitalGlobe Grande Mesquita de Banda Aceh, antes e depois do tsunami de 2004 |
Quando o vento sopra sobre uma superfície lisa de água, as moléculas de ar acabam carregando moléculas de água. O atrito entre o ar e a água comprime a superfície da água, criando ondulações conhecidas como ondas capilares. As ondas capilares se movem em círculos. Este movimento circular da água continua verticalmente debaixo da água, apesar de a potência desse movimento diminuir em águas mais profundas. À medida que a onda se desloca, mais e mais moléculas de água são reunidas, aumentando o tamanho e o impulso da onda. A coisa mais importante a saber sobre as ondas é que elas não representam o movimento da água, mas, ao invés disso, demonstram o movimento da energia através da água.
Em ondas normais, o vento é a origem desta energia. O tamanho e a velocidade das ondas de vento dependem de sua intensidade.
O nascimento de um tsunami
As causas mais comuns de tsunamis são os terremotos submarinos. Para compreender os terremotos submarinos, primeiro é necessário entender asplacas tectônicas. A teoria das placas tectônicas sugere que a litosfera, ou camada superior da Terra, é feita de uma série de grandes placas. Estas placas constituem os continentes e o fundo do mar. Elas repousam sobre uma camada viscosa subjacente, chamada astenosfera.
As causas mais comuns de tsunamis são os terremotos submarinos. Para compreender os terremotos submarinos, primeiro é necessário entender asplacas tectônicas. A teoria das placas tectônicas sugere que a litosfera, ou camada superior da Terra, é feita de uma série de grandes placas. Estas placas constituem os continentes e o fundo do mar. Elas repousam sobre uma camada viscosa subjacente, chamada astenosfera.
Pense em uma torta cortada em oito fatias. A crosta da torta seria a litosfera e o recheio quente seria a astenosfera. Na Terra, estas placas estão em movimento constante, movendo-se umas em relação às outras a uma velocidade de 2,5 a 5 cm por ano. O movimento ocorre mais intensamente ao longo das linhas de falha (onde a torta é cortada). Estes movimentos têm a capacidade de produzir terremotos e vulcanismo que, quando ocorrem no fundo do oceano, são duas causas possíveis de tsunamis.
 Formação de um tsunami |
Quando duas placas entram em contato em uma região conhecida comolimite de placa, uma mais pesada pode deslizar por baixo de outra mais leve. Isso é chamado de subducção. A subducção submarina freqüentemente deixa enormes rastros: profundas trincheiras oceânicas no fundo do mar.
Em alguns casos de subducção, parte do fundo do mar conectado à placa mais leve pode se romper repentinamente para cima, devido à pressão proveniente da placa que afunda. Isto resulta em um terremoto. O foco do terremoto é o ponto no interior da Terra no qual ocorre a ruptura. Depois da ruptura, as rochas se quebram e as primeiras ondas sísmicas são geradas. O epicentro é o ponto do fundo do mar diretamente acima do foco.
Quando este pedaço da placa se rompe e dispara toneladas de rochas para cima, com uma força tremenda, essa energia é transferida para a água, empurrando-a e elevando o nível do mar. Este é o nascimento de um tsunami. O terremoto que gerou o tsunami de 2004, no Oceano Índico, foi de 9 pontos na escala Richter, um dos maiores já registrados.
Atingindo a água e a terra
Assim que a água é empurrada para cima, a gravidade atua sobre ela, forçando a energia para fora horizontalmente ao longo da superfície da água. É como o efeito de ondulação que você obtém quando atira uma pedra na água, mas ao contrário: a energia é gerada por uma força que se move para fora em vez de para dentro da água. Essa energia então se move para o fundo e para fora do ponto de abalo inicial.
É a força do abalo sísmico que gera a incrível velocidade do tsunami, que deve ser medida no ponto mais fundo no momento em que o tsunami passa. A velocidade é a raiz quadrada do produto da aceleração da gravidade e da quantidade da profundidade da água ou:
É a força do abalo sísmico que gera a incrível velocidade do tsunami, que deve ser medida no ponto mais fundo no momento em que o tsunami passa. A velocidade é a raiz quadrada do produto da aceleração da gravidade e da quantidade da profundidade da água ou:
- t = raiz quadrada de (g x p), onde:
- t = velocidade do tsunami em metros por segundo;
g = aceleração da gravidade (10 m/s);
p = profundidade da água.
A capacidade de manter a velocidade de um tsunami é influenciada diretamente pela profundidade da água. Um tsunami se move mais rápido em águas profundas e mais lentamente em águas mais rasas. Assim, ao contrário de uma onda normal, a energia motriz de um tsunami se moveatravés da água e não em sua parte superior. Como resultado, à medida que um tsunami se move através de águas profundas a centenas de quilômetros por hora, ele é pouco perceptível acima da linha da água. O tsunami não costuma ter mais de 1 metro de altura até chegar próximo à praia.
Assim que ele chega próximo à praia, toma sua forma mais reconhecível e mortal.
Há dois tipos de tsunami:
Um tsunami distante se afasta mais de 1000 km da área de origem antes de atingir a terra. Os tsunamis distantes têm maior probabilidade de ocorrer no Oceano Pacífico e são capazes de viajar através de todo o oceano em menos de um dia. Como os tsunamis distantes fazem tais jornadas com uma velocidade relativamente constante, os especialistas podem prever sua chegada com um bom grau de exatidão. Isto facilita o trabalho de alerta e evacuação de cidades.
Um tsunami local se desloca rumo às terras costeiras próximas a menos de 100 km da origem. Os tsunamis locais são geralmente o resultado de deslizamentos submarinos e ocorrem tipicamente em um porto ou baía. Os tsunamis locais são particularmente perigosos, pois podem atingir a terra em poucos minutos. Esse tipo de "ataque traiçoeiro" torna difícil alertar o público sobre a sua aproximação.
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Ao aproximar-se da terra, o tsunami atinge águas mais rasas. A água rasa e a terra costeira atuam para comprimir a energia que se desloca através da água. Isto inicia a transformação do tsunami.
A topografia do fundo do mar e o formato da praia começam a afetar a aparência e o comportamento do tsunami. Além disso, à medida que a velocidade da onda diminui, a altura aumenta consideravelmente e a energia comprimida força a água para cima. Um típico tsunami irá desacelerar para velocidades de cerca de 50 km/h e a altura da onda poderá atingir cerca de 30 metros acima do nível do mar. À medida que a altura da onda aumenta durante este processo, seu comprimento diminui consideravelmente.
Uma pessoa na praia pode ver uma considerável elevação e diminuição do nível da água quando um tsunami é iminente. Às vezes a água costeira desaparece completamente à medida que é sugada para o interior do tsunami. Este evento incrível é seguido pela cava real do tsunami atingindo a praia. Com maior freqüência os tsunamis chegam à praia como uma série de fortes e rápidas inundações, e não como uma única e enorme onda. Pode ainda surgir uma pororoca, ou seja, uma grande onda vertical com a frente de espuma. As pororocas freqüentemente são seguidas por rápidas inundações, o que as torna particularmente destrutivas. Outras ondas podem ocorrer a qualquer momento entre cinco e 90 minutos depois do impacto inicial. O trem de ondas do tsunami, depois de se deslocar como uma série de ondas ao longo de uma grande distância, se lança na praia.
Geralmente os tsunamis resultam em um número de vítimas assustador, o que é especialmente verdadeiro quando eles chegam sem aviso. Os tsunamis podem arrasar as edificações e varrer as faixas costeiras, arrastando tudo em seu caminho de volta ao mar.
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 Foto cedida pelo National Geophysical Data Center |
As áreas de maior risco de impacto de tsunamis estão no perímetro dos dois primeiros quilômetros da linha da praia, devido à inundação e ao entulho espalhado, e menos de 15 m acima do nível do mar, devido à altura das ondas que golpeiam o litoral.
Um tsunami é capaz de alcançar até mesmo áreas abrigadas, devido a características variáveis do terreno e da paisagem marinha submersa. Por exemplo, uma área de baía protegida com uma entrada estreita pode dar a um tsunami um "funil" para sua passagem, amplificando o poder destrutivo das ondas. Além disso, um canal de rio pode proporcionar espaço para que uma pororoca de tsunami avance por ele, permitindo alagar enormes extensões de terra.
Até um tsunami atingir um local, é difícil prever como ele irá interagir com as características da terra afetada. O efeito circular ocorre ao longo de faixas costeiras de ilhas, quando múltiplos impactos de ondas atingem áreas diferentes da terra circundada, resultando em diferentes graus de inundação. Seicha é um efeito colateral caótico e altamente destrutivo do tsunami criado quando ondas se refletem e retornam continuamente das orlas de um porto ou baía. A seicha pode causar a amplificação da altura das ondas circulantes e até aumentar a duração da atividade das ondas dentro da área.
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O tsunami de 2004 e previsões
Em 26 de dezembro de 2004, o terremoto mais poderoso registrado em mais de 40 anos atingiu as profundezas do Oceano Índico, a oeste da costa de Sumatra, desencadeando um enorme tsunami. Uma das coisas que tornaram este evento particularmente destrutivo é que os tsunamis atingiram áreas relativamente populosas e ainda em plena temporada de férias, e portanto repleta de turistas. Eis uma linha do tempo do desastre:
0h59 TMG - um enorme terremoto de 9,0 pontos ocorre no Oceano Índico, no litoral de Sumatra, Indonésia. O sismo é tão intenso que é sentido na Tailândia, Malásia e Singapura. Grandes edifícios em Bangkok, a quase 2 mil km de onde ocorreu o terremoto, chacoalharam com a força do terremoto e dos abalos secundários;
1h07 TMG - depois do abalo, estações sismográficas na Austrália alertam o Centro de Aviso de Tsunami do Pacífico, da NOAA, sobre o terremoto e a ameaça potencial de um tsunami. Há relatos amplamente conflitantes de diferentes fontes sobre o tamanho do abalo. Relatórios diferentes situam o terremoto em magnitudes que variam entre 6,6 e 8,9. Ao mesmo tempo, uma estação de rádio indonésia relata a morte de nove aldeões como resultado de um maremoto;
 Foto cedida por DigitalGlobe Kalutara, Sri Lanka: o recuo das águas |
 Foto cedida por DigitalGlobe Close da inundação de Kalutara: o recuo das águas |
2h27 TMG - ondas enormes atingem Kalmunai, no Sri Lanka;
2h30 TMG - Kattankudy é atingida. Nesse momento, quase toda a costa leste do Sri Lanka se encontra sob 2,7 metros de água;
2h40 TMG - ao longo dos próximos 15 minutos Batticaloa, Mullaitivu e Trincomalee, no Sri Lanka, são atingidas. Yala, na Tailândia, também é atingida pelo tsunami. Apesar de ainda não ter sido relatado, mais de 15 mil pessoas já morreram;
2h57 TMG - serviços noticiosos telegráficos emitem o primeiro relatório: "Terremoto desencadeia grandes ondas". Relatos de danos severos e fatalidades começam a vir da área balneária de Phuket, na Tailândia. A contagem oficial de mortes ainda é de nove. Todos os relatos são confusos e os números não são confirmados;
 Danos à praia em Kalutara |
3h00 TMG - um correspondente jornalístico da AFP em Colombo, Sri Lanka, recebe um telefonema de repórteres em Trinco: "O mar está avançando". No mesmo momento, Valvettiturai e Hambantota são atingidas. Quase 7 mil pessoas são arrastadas para o mar;
3h15 TMG - um correspondente do Washington Post relata um tsunami que atinge Weligama, no Sri Lanka. As províncias de Matara, Galle e Panadura também são atingidas. Outras 5 mil pessoas morrem;
3h20 TMG - lotado de turistas europeus, o resort Rae de Kalutara, no Sri Lanka, é atingido. Imagens de satélite revelam a água avançando 500 metros da linha da praia;
3h30 TMG - o correspondente jornalístico da AFP em Colombo recebe um telefonema de Matara indicando que uma segunda rodada de ondas está chegando. As ondas atingem o litoral indiano. O Centro de Alerta de Tsunami do Pacífico começa a obter relatos de baixas no Sri Lanka pela Internet. Negombo, no Sri Lanka, é atingida;
3h46 TMG - a agência de notícias AFP relata enormes baixas e desabrigados no Sri Lanka;
4h11 TMG - o nível das águas que se eleva rapidamente na Índia causa danos à faixa costeira. Alguns pequenos tremores são sentidos;
5h00 TMG - o Centro de Alerta de Tsunami do Pacífico avisa o Comando do Pacífico dos EUA no Havaí sobre a ameaça potencial de mais tsunamis no Oceano Índico ocidental;
5h13 TMG - o Sri Lanka aciona os militares e solicita ajuda à Índia;
5h41 TMG - o Primeiro Ministro da Tailândia ordena a evacuação das três maiores províncias, incluindo Phuket;
6h09 TMG - em poucas horas, o tsunami cruzou o oceano, inundando Malé, a capital das Maldivas;
7h15 TMG - o Centro de Alerta de Tsunami do Pacífico avisa o Departamento de Estado dos EUA sobre a persistência da ameaça de tsunamis em Madagascar e África. Nas próximas horas, os esforços de ajuda humanitária começaram.
Continuamente os cientistas estão tentando aprender novas maneiras de prever o comportamento dos tsunamis. Neste ponto, a maioria dos dados é colhida depois que o tsunami já fez seu estrago.
Em uma pesquisa pós-tsunami, diversas coisas são mensuradas. Os cientistas estão particularmente interessados nas características dainundação e elevação depois que as ondas atingem a terra. Inundação é a máxima distância horizontal penetrada terra adentro. Elevação é a máxima distância vertical acima do nível do mar que as ondas atingiram. A inundação e a elevação são determinadas freqüentemente por meio da medição da distância de vegetação morta, entulhos espalhados pela terra e relatos de testemunhas do incidente.
 Foto cedida National Geophysical Data Center nas Ilhas Aleutas, Alasca. À esquerda, um edifício antes do tsunami. À direita, o mesmo edifício depois do tsunami. |
 Foto cedida National Geophysical Data Center |
Os cientistas fizeram grandes avanços no monitoramento e previsão da ameaça constante dos tsunamis. Um centro que monitora continuamente eventos sísmicos e mudanças nos níveis das marés é o Centro de Alerta de Tsunami do Pacífico (em inglês). O PTWC se localiza em Ewa Beach, Havaí, e atende às ilhas havaianas e territórios americanos adjacentes por meio do trabalho conjunto com outros centros regionais. O Centro de Alerta de Tsunami da Costa Oeste e Alasca, em Palmer, Alasca, atende à área das Ilhas Aleutas junto com a Colúmbia Britânica e Estados de Washington, Oregon e Califórnia. Este centro é de particular importância porque terremotos submarinos nessa região criaram ondas que se moveram através do Oceano Pacífico antes de atingir qualquer outro lugar.
Os tsunamis são detectados por bóias de mar aberto e medidores de marés costeiros, que enviam informações para estações dentro da região.Estações de maré medem alterações mínimas no nível do mar, e estações sismográficas registram a atividade dos terremotos. Uma vigília de tsunamis entra em ação se um centro detecta um terremoto de magnitude 7,5 ou superior na escala Richter. As agências de defesa civil são notificadas em seguida e os dados das estações de medição de marés são monitorados atentamente. Caso um tsunami ameaçador passe e seja observado pelas estações de medição, um alerta de tsunami é emitido para todas as áreas potencialmente afetadas. Procedimentos de evacuação são então implementados nessas áreas.
O serviço de Avaliação e relatórios de tsunamis de Oceano Profundo (em inglês) usa exclusivos registradores de pressão apoiados no fundo do oceano. Estes registradores são usados para detectar ligeiras alterações na pressão da água acima deles. O sistema DART é capaz de detectar um tsunami tão pequeno quanto um centímetro de altura acima do nível do mar.
 Dispositivo de registro do DART |
O pior aspecto dos tsunamis é que, uma vez em movimento, não pode ser detido. Os cientistas e as agências civis podem somente aplicar recursos para prever tsunamis e criar planos eficazes para evitar a devastação das áreas costeiras.
A imagem mostra um asteroide colidindo com a Terra,formando uma enorme tsunami.
Em destaque:
O vídeo mostra o desastre causado pelo Tsunami em 2011 ocorrido depois de um abalo sísmico de mais de 8 pontos na escala Richter,no Japão.
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