O Movimento das Placas Tectónicas e a Atividade Sísmica de Taiwan

Visão geral em 30 segundos

Taiwan situa-se na fronteira de convergência entre a Placa Euroasiática e a Placa do Mar das Filipinas; a violenta colisão entre placas origina a estrutura geológica única de Taiwan e a sua frequente atividade sísmica. Em toda a ilha distribuem-se 36 falhas ativas, entre as quais a faixa sísmica ocidental tem hipocentros mais rasos mas é densamente povoada, enquanto a faixa sísmica oriental tem hipocentros mais profundos mas atividade mais frequente.

O Grande Sismo de 21 de setembro de 1999 (magnitude 7,3 na escala Richter) foi o desastre sísmico mais grave da história moderna de Taiwan; o mapa de falhas atualizado em 2021 pelo Centro de Investigação Geológica constitui a base nuclear do atual planeamento de prevenção de desastres. A densidade sísmica de Taiwan figura entre as mais elevadas do mundo, sendo também um importante terreno de investigação da tectónica de placas.

Palavras-chave: convergência de placas, falhas ativas, faixas sísmicas, Falha de Chelungpu, orogenia

Por que é importante

A identidade geológica de Taiwan

A própria existência de Taiwan é um milagre geológico. Há cerca de 5 milhões de anos, Taiwan era ainda um vasto oceano, até que a Placa do Mar das Filipinas empurrou para noroeste, colidindo com a Placa Euroasiática, emergindo gradualmente à superfície. Esta violenta ação geológica prossegue até hoje, fazendo de Taiwan um dos melhores terrenos de estudo da tectónica de placas.

A colisão entre placas ocorre a uma taxa de 7 a 8 centímetros por ano, provocando o contínuo soerguimento da superfície de Taiwan e tornando os sismos o destino desta nação insular.

Viver numa Terra dinâmica

Para os taiwaneses, os sismos são pano de fundo do quotidiano. Desde o projeto sísmico dos regulamentos de construção até à difusão da educação para a prevenção de desastres, a sociedade taiwanesa já desenvolveu uma cultura de convivência com os sismos. Compreender as características geológicas de Taiwan ajuda na prevenção e redução de desastres, e aprofunda o nosso conhecimento desta terra.

Após o Grande Sismo de 21 de setembro de 1999, os regulamentos de construção sísmica de Taiwan foram integralmente revistos, e o sistema de alerta precoce de sismos foi progressivamente atualizado, tornando-se um dos mais avançados da Ásia.

Estrutura tectónica e contexto geológico

A posição geográfica de duplo choque de placas

Taiwan encontra-se exatamente numa das fronteiras de placas mais ativas da Terra. A oeste de Taiwan, situa-se a estável Placa Euroasiática; a leste, a ativa Placa do Mar das Filipinas. Estas duas placas empurram-se mutuamente a uma velocidade de cerca de 7 a 8 centímetros por ano, equivalente à velocidade de crescimento das unhas — aparentemente lenta, mas de força assombrosa.

Ao largo da costa nordeste de Taiwan, a Placa do Mar das Filipinas submerge sob a Placa Euroasiática, formando a Fossa de Ryukyu; ao largo da costa sudeste, a situação inverte-se: a Placa Euroasiática submerge sob a Placa do Mar das Filipinas, formando a Fossa de Manila. Taiwan situa-se precisamente na zona de transição entre estas duas direções de subducção opostas, originando uma estrutura geológica extremamente complexa.

Orogenia em curso

A formação das cadeias montanhosas de Taiwan é um processo ainda em curso. A Cordilheira Central é o produto mais direto da colisão entre placas, concentrando a maioria das montanhas com altitude superior a 3000 metros. A orogenia de Taiwan não é uniforme: a região oriental soergue cerca de 3 a 4 milímetros por ano, enquanto a região ocidental é relativamente estável, com certas áreas costeiras a afundar mesmo.

Esta "soerguimento assimétrico" explica por que o leste de Taiwan tem muitas montanhas escarpadas e o oeste muitas planícies e colinas. A paisagem geográfica de Taiwan continua em evolução contínua — o Taiwan que vemos hoje será radicalmente diferente do Taiwan de há um milhão de anos ou daqui a um milhão de anos.

Distribuição das faixas sísmicas de Taiwan

Faixa sísmica ocidental: ameaça rasa em zona densamente povoada

A faixa sísmica ocidental abrange toda a região ocidental de Taiwan, estendendo-se desde a Bacia de Taipé até à Planície de Pingtung. Esta faixa apresenta várias características:

Hipocentros rasos: a maioria dos sismos tem hipocentros entre 10 e 20 quilómetros de profundidade, pertencendo à atividade de falhas na crosta. Embora os sismos rasos não tenham necessariamente grande magnitude, por estarem próximos da superfície costumam produzir abalos mais intensos e danos mais graves.

Sistema de falhas complexo: na faixa sísmica ocidental distribuem-se múltiplas falhas ativas, incluindo a Falha de Chelungpu, a Falha de Changhua, a Falha de Hsincheng, entre outras. A maioria são falhas inversas, refletindo o ambiente tectónico de compressão leste-oeste.

Ameaça populacional enorme: dado que cerca de 80% da população de Taiwan reside na região ocidental, qualquer atividade sísmica de grande escala na faixa sísmica ocidental pode causar graves perdas humanas e prejuízos económicos. O Grande Sismo de 21 de setembro de 1999 é o exemplo mais eloquente.

Faixa sísmica oriental: vibrações frequentes da subducção oceânica profunda

A faixa sísmica oriental localiza-se principalmente no mar ao largo do leste de Taiwan e na terra firme oriental, com características radicalmente diferentes da ocidental:

Grande variação na profundidade dos hipocentros: desde sismos rasos de poucos quilómetros até sismos profundos de 300 quilómetros, formando uma distribuição sísmica inclinada para oeste — prova direta da subducção da Placa do Mar das Filipinas.

Frequência sísmica extremamente alta: a frequência de sismos na região oriental supera em muito a da ocidental, ocorrendo quase diariamente sismos de magnitude variada. Contudo, como a densidade populacional é relativamente baixa, o impacto em termos de desastre costuma ser menor.

Risco de sismos geradores de tsunamis: grandes sismos no mar ao largo do leste podem desencadear tsunamis, ameaçando as áreas costeiras orientais. O Sismo de Chishang de 18 de setembro de 2022 é um exemplo típico da atividade da faixa sísmica oriental.

Faixa sísmica nordeste: sinfonia de vulcões e sismos

A região nordeste de Taiwan, incluindo a Grande Taipé, sofre a influência da expansão da Fossa de Okinawa e da atividade vulcânica, formando um ambiente sísmico único. O Grupo Vulcânico de Tatun, embora atualmente dormente, ainda regista atividade sísmica ténue, recordando-nos a potencial ameaça vulcânica no norte de Taiwan.

Distribuição e características das falhas ativas

Situação atual das falhas ativas

Taiwan tem atualmente 36 falhas ativas confirmadas (conforme a versão mais recente de 2021 do Centro de Investigação Geológica e Gestão Mineira do Ministério da Economia¹), incluindo principalmente a Falha de Milun, a Falha de Chishang, a Falha de Chelungpu, entre outras. O antigo sistema de classificação de atividade foi unificadamente abolido, passando a gerir-se através de mecanismo de delimitação de zonas de sensibilidade geológica. O potencial ameaça sísmica de cada falha varia, constituindo a base nuclear do planeamento de prevenção de desastres.

Restrições de construção nas zonas de falha

Para reduzir desastres sísmicos, o governo implementa estritos controlos de uso do solo nas falhas ativas. No raio de 15 metros de cada lado da linha de afloramento da falha (a "zona de falha"), terrenos públicos são totalmente interditos à construção, e em terrenos privados limita-se a edifícios de dois andares, com altura inferior a 7 metros. Embora esta regra restrinja o desenvolvimento imobiliário, tem grande significado para a salvaguarda da vida da população.

A lição da Falha de Chelungpu

A Falha de Chelungpu foi a falha principal do Grande Sismo de 21 de setembro de 1999, com cerca de 105 quilómetros de comprimento, tendo produzido durante o sismo um deslocamento vertical máximo de 8 metros, causando diretamente rutura da superfície e colapso de edifícios. Investigações pós-sismo revelaram que os danos mais graves se concentraram num raio de 200 metros no bloco superior e 100 metros no bloco inferior da falha, descoberta que influenciou diretamente a posterior revisão dos regulamentos de construção.

Principais eventos sísmicos modernos

Grande Sismo de Chi-Chi de 21 de setembro de 1999 (1999/9/21)

Às 01h47 de 21 de setembro de 1999, eclodiu um sismo de magnitude 7,3 na escala Richter nas imediações da vila de Chi-Chi, no condado de Nantou, com intensidade máxima de 7 graus. Este sismo causou 2415 mortos, 11305 feridos, mais de 100 mil edifícios totalmente ou parcialmente destruídos, com prejuízos diretos estimados em mais de 300 mil milhões de novos dólares taiwaneses, sendo o desastre natural com mais vítimas em Taiwan no século XX. A rutura superficial ao longo da Falha de Chelungpu estendeu-se por cerca de 105 quilómetros, com deslocamento vertical de até 8 metros em alguns pontos. O sismo de 21 de setembro levou à revisão integral dos regulamentos de construção sísmica de Taiwan e ao grande reforço da capacidade de investigação em engenharia sísmica, lançando as bases do moderno sistema de prevenção sísmica de Taiwan.²

Sismo de Hualien de 3 de abril de 2024 (2024/4/3)

Às 07h58 de 3 de abril de 2024, ocorreu ao largo da costa leste de Taiwan (mar ao largo de Hualien) um sismo de M_L 7,2 (magnitude local) / M_w 7,4 (magnitude de momento), o de maior magnitude desde o de 21 de setembro de 1999. O sismo causou 13 mortos e mais de 1000 feridos, com vários edifícios de grande altura em Hualien severamente inclinados. O trilho de Taroko sofreu grandes deslizamentos de terra e rochas desencadeados pelo sismo, soterrando vários montanhistas, com operações de busca e salvamento a prolongarem-se por dias. O Sistema de Alerta Precoce de Sismos da Administração Meteorológica Central emitiu o alerta para toda a ilha cerca de 10 segundos após o sismo principal, tornando-se um importante caso de validação real do sistema EEW.³

Monitorização e sistema de alerta de sismos

Rede de monitorização densa

Taiwan estabeleceu uma das redes de monitorização sísmica mais densas do mundo. O Centro de Monitorização e Comunicação de Sismos da Administração Meteorológica Central instalou mais de 150 estações de monitorização sísmica em tempo real em toda a ilha, com uma média de um ponto de monitorização a cada 300 quilómetros quadrados. Esta densa rede permite determinar a localização do epicentro e a magnitude 20 a 30 segundos após a ocorrência do sismo.

Sistema de alerta precoce de sismos

O sistema de alerta precoce de sismos (EEW) de Taiwan é um dos mais avançados da Ásia. Quando ocorre um forte sismo, o sistema consegue emitir alertas alguns segundos a algumas dezenas de segundos antes da chegada das ondas sísmicas, ganhando tempo precioso para a evacuação da população. Embora o tempo de alerta seja limitado, tem valor crucial para comboios de alta velocidade, equipamentos industriais de precisão, etc.

Serviço de alerta imediato de sismos fortes

O serviço de alerta imediato de sismos fortes, ativado em 2016, difunde automaticamente alertas através de televisão, rádio, notificações push em telemóveis e outros canais, quando se prevê intensidade sísmica de 4 graus ou superior. Taiwan foi um dos primeiros países a implementar um sistema de alerta sísmico para toda a população, sendo pioneiro na Ásia.

Sismos e a sociedade taiwanesa

Desenvolvimento da tecnologia de construção sísmica

A tecnologia de construção sísmica de Taiwan foi-se aperfeiçoando através de sucessivos desastres sísmicos. Desde o projeto sísmico estático inicial até às atuais tecnologias de isolamento e dissipação sísmica, a capacidade sísmica dos edifícios de Taiwan atingiu nível avançado mundial. O amortecedor de massa sintonizado (TMD) do Taipei 101 é uma famosa aplicação de tecnologia de dissipação sísmica.

Formação de uma cultura sísmica

A atitude dos taiwaneses perante os sismos é simultaneamente cautelosa e serena. Desde os exercícios de evacuação sísmica na escola primária, à preparação de mochilas de emergência familiar, à reação "baixar, proteger, aguardar" durante o sismo, tudo isto já faz parte da cultura taiwanesa.

"A gente de Taiwan não tem medo de sismos" — esta frase não significa que os taiwaneses sejam indiferentes aos sismos, mas que aprenderam a conviver com eles, respeitando a natureza enquanto usam ciência e tecnologia para reduzir o risco de desastre.

Contributo para a investigação sísmica internacional

O ambiente geológico especial de Taiwan e os seus ricos dados sísmicos atraem sismólogos de vários países para investigação colaborativa. Os resultados de investigação de Taiwan em comportamento de falhas, alerta precoce e outras áreas já foram publicados em revistas internacionais, tendo valor de referência direto para a prática global de prevenção de desastres.

Desafios virados para o futuro

Nova ameaça das alterações climáticas

Nos últimos anos, cientistas descobriram que as alterações climáticas podem influenciar a atividade sísmica. O aumento de chuvas extremas pode alterar a pressão da água subterrânea, afetando por sua vez a estabilidade das falhas. Taiwan precisa de incorporar estes novos fatores de risco no planeamento de prevenção de desastres sísmicos.

Duplo impacto da urbanização

O processo de urbanização de Taiwan traz duplo impacto: por um lado, o desempenho sísmico dos edifícios modernos melhorou enormemente; por outro, a população e os ativos concentram-se cada vez mais, pelo que, uma vez ocorrido um grande sismo, as perdas potenciais também são maiores. Como equilibrar desenvolvimento e segurança é um desafio de longo prazo para Taiwan.

Oportunidades da inovação tecnológica

Inteligência artificial, análise de grandes dados, Internet das Coisas e outras novas tecnologias trazem novas possibilidades para a investigação sísmica e a prevenção de desastres. Taiwan está a explorar o uso destas tecnologias para melhorar a previsão e os sistemas de alerta precoce de sismos, tornando o trabalho de prevenção mais preciso e eficaz.

Referências