Os cientistas sempre desejaram entender melhor como funciona o universo; enquanto isso, sabemos tão pouco sobre o nosso planeta. Para aqueles que buscam pelo entendimento da estrutura interna da Terra, o Engenharia 360 tem uma boa notícia! Recentemente, pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, desenvolveram uma técnica com fibra óptica para estudar as placas tectônicas e fenômenos sísmicos, sobretudo os processos profundos que ocorrem abaixo de nós.

Com base em uma tecnologia de sensoriamento acústico distribuído (DAS), seria possível transformar cabos de fibra em sismômetros improvisados para análises da fronteira entre a crosta terrestre e o manto, conhecida como Moho. Te contamos mais no artigo a seguir. Confira!

O que é Moho?

A Descontinuidade de Mohorovicic ou Moho é uma camada extrema e rígida que separa a crosta terrestre do seu manto. Isso acontece entre 20 a 70 quilômetros abaixo da superfície em que pisamos. E, a saber, essa área é muito dinâmica e interfere diretamente nas placas tectônicas, guardando informações sobre falhas geológicas e outros comportamentos de forças internas que interagem no planeta - que foram as responsáveis pela formação dos continentes e oceanos.

Ou seja, se entendemos o Moho, temos mais chances de entender como e por que acontecem os terremotos, erupções de vulcões, etc.

Compreender o Moho é fundamental porque:

• Entendimento da estrutura interna da Terra, incluindo sua composição e as propriedades físicas das camadas subjacentes.
• Auxílio na previsão de atividades sísmicas.
• Identificação de áreas com potencial de recursos geotérmicos.

Qual a proposta da ciência para estudo das placas tectônicas?

Para estudar as placas tectônicas, tradicionalmente, os cientistas usavam equipamentos gigantescos e muito caros. Então, o time da Caltech encontrou uma solução mais viável, que é usar fibra óptica e sensoriamento acústico para adaptar os cabos de fibra óptica como conjunto de sismômetros. Assim, ao enviar feixes de laser através desses cabos - esses refletidos pelas vibrações causadas pelos eventos naturais - pode-se fazer as medições.

A detecção ocorre quando há um tremor ou perturbação, com a luz do laser ricocheteando dentro do cabo. Nesse caso, as informações colhidas sobre as ondas sísmicas e sua interação com o Moho são em alta resolução. E justamente as variações na luz é que indicam o comportamento dos terremotos. Ou seja, o DAS permite que os cientistas “vejam” a Terra - mais especificamente o que acontece nas suas profundezas - de uma maneira como nunca foi possível antes!

A saber, o DAS é tão eficaz que consegue detectar até mesmo as menores variações no solo, o que nunca foi possível antes com os métodos tradicionais de sensoriamento sísmico!

Quais as implicações da nova técnica para a engenharia e geologia?

É claro que essa descoberta da Caltech, de uso de DAS para estudo da estrutura do Moho em diferentes regiões da Terra, precisaria ser testada na prática. Por isso, durante dois anos, os cientistas usaram cabo de fibra óptica no deserto de Mojave, também na Califórnia, para monitorar tremores sísmicos e coletar dados detalhados. A revelação? Informações sobre a extensão da falha de Garlock, que se estende mais profundamente no manto do que se pensava anteriormente.

Outra coisa que a pesquisa mostrou é que o Moho é substancialmente mais distorcido sob a região do Campo Vulcânico de Coso, uma área com muito potencial geotérmico. Imagine podermos dominar melhor essa relação entre o calor proveniente da terra abaixo de nós? Pense em como a engenharia poderia até explorar esse potencial da energia geotérmica. Uma coisa é certa: há inúmeras fontes de calor no manto e nas câmaras magmáticas na região.

As novas descobertas certamente ampliam nosso conhecimento sobre as placas tectônicas, mas também abrem novas possibilidades para pesquisas futuras.

Exemplos práticos

• Construção civil: Projetos em áreas sísmicas podem ser otimizados com base em dados mais precisos sobre o comportamento do solo.
• Gestão de recursos naturais: A exploração de recursos geotérmicos pode ser aprimorada com informações detalhadas sobre o Moho.
• Preparação para desastres naturais: Conhecer melhor as falhas geológicas pode ajudar na elaboração de planos de emergência mais eficazes.

Qual o futuro do estudo das placas tectônicas com fibra óptica?

A partir deste momento, com a nova técnica inovadora proposta pela Caltech, podemos vislumbrar um futuro totalmente novo para os estudos sobre a Terra. Inclusive, é provável que o uso de fibra óptica e DAS não se limitará à investigação do Moho, mas seja aplicado em outras áreas da engenharia e geologia, como citamos antes.

Já para começar, o mapeamento de grandes áreas com alta resolução e baixo custo deve ajudar os cientistas a investigarem muitas áreas inexploradas e de difícil acesso no planeta. Em breve, se tudo der certo, teremos muito mais respostas sobre fenômenos geológicos e consequentemente insights para a prevenção de desastres naturais.

Veja Também: Por que a Terra Treme? Explorando a Natureza dos Terremotos

Fontes: TecMundo, Interesting Engineering.

Imagens: Todos os Créditos reservados aos respectivos proprietários (sem direitos autorais pretendidos). Caso eventualmente você se considere titular de direitos sobre algumas das imagens em questão, por favor entre em contato com contato@engenharia360.com para que possa ser atribuído o respectivo crédito ou providenciada a sua remoção, conforme o caso.

Eduardo Mikail

Somos uma equipe de apaixonados por inovação, liderada pelo engenheiro Eduardo Mikail, e com “DNA” na Engenharia. Nosso objetivo é mostrar ao mundo a presença e beleza das engenharias em nossas vidas e toda transformação que podem promover na sociedade.