Testes nucleares de Punggye-ri reactivaram falhas sob o Monte Mantap

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

E, se a crosta terrestre for bombardeada com a mais potente classe de explosivos que a humanidade alguma vez criou, o planeta pode 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 encontraram indícios de que esses testes reativaram falhas antes inactivas, desencadeando centenas de sismos numa sequência que continuou a intensificar-se durante anos após o último ensaio.

"O resultado mais notável não é apenas o facto de os sismos 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 forte logo 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 no nordeste do país.

A localização isolada era adequada para testar as crescentes capacidades nucleares da nação: podiam ser perfurados túneis horizontalmente na montanha, sob centenas de metros de rocha sólida, o que ajudava a conter as explosões.

O primeiro teste subterrâneo no local realizou-se em outubro de 2006. Nos 11 anos seguintes foram feitos mais cinco, e cada um libertou uma enorme quantidade de energia na rocha abaixo.

O derradeiro ensaio ocorreu a 3 de setembro de 2017 e foi, de longe, o mais potente.

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

Uma explosão nuclear subterrânea não exige uma cavidade pré-existente. A detonação vaporiza e funde a rocha circundante, abrindo uma cavidade no subsolo e transmitindo tensões intensas pela rocha além dessa zona. À medida que a cavidade arrefece, o seu tecto pode ruir sob o peso da massa rochosa superior.

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. Ao mesmo tempo, o radar por satélite captou a própria montanha a deformar-se sob a força da explosão.

Nada disto era inesperado.

"Os sismos causados directamente pelos danos da explosão, pelo colapso da cavidade ou por uma resposta convencional semelhante à de réplicas 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 assinalar o princípio do fim da perturbação sísmica provocada por Punggye-ri.

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

"No Monte Mantap, porém, só foram registados alguns eventos 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."

Sismos que se agravaram após 2017

Os sismos levantaram uma questão intrigante. A maior parte da investigação anterior em Punggye-ri tinha-se concentrado nos próprios testes nucleares: onde e quando ocorreram as explosões e qual foi a sua potência.

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

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

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

Encontraram 1 399.

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

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

"Os principais catálogos regionais e globais de sismos também não documentaram qualquer sismo crustal 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 tenha estado completamente silencioso. Os registos históricos são incompletos, sobretudo no que respeita a pequenos sismos em locais remotos, 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.

A 23 de setembro de 2017, as montanhas tremeram… e, na verdade, nunca mais pararam por completo.

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

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

Só isso já seria suficientemente intrigante, mas as localizações dos sismos começaram a revelar outro padrão.

A equipa conseguiu localizar com precisão 955 dos sismos. Quando representaram essas posições no mapa, não estavam dispersas aleatoriamente em redor do Monte Mantap. Em vez disso, delineavam duas estruturas aproximadamente paralelas que se estendiam para norte-noroeste a partir do local de testes.

Uma seguia o prolongamento projectado de uma falha já cartografada a sul de Punggye-ri. A outra não correspondia a qualquer falha superficial conhecida, mas traçava ainda assim um padrão claramente semelhante ao de uma falha.

Falhas reactivadas e tensões na crosta

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 sismos anos depois?

A explicação não era a energia das detonações ainda estar a reverberar na 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 circundante, modificar as tensões nas proximidades e, tal como aconteceu após o último teste de Punggye-ri, provocar o colapso da cavidade recém-criada.

Mas estes efeitos, por si só, não explicariam a ocorrência de sismos a dezenas de quilómetros de distância, nem a sua intensificação anos mais tarde. Em vez disso, os investigadores consideram que os efeitos acumulados de explosões repetidas foram responsáveis.

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

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

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

A montanha em si não foi o detonador, sublinhou Kim. Pelo contrário, a sua topografia forneceu uma "estrutura mecânica duradoura" que ajudou a determinar onde se manifestaram os efeitos dos testes nucleares.

Não é claro se este processo poderá eventualmente produzir um sismo muito maior. A mais longa das duas estruturas semelhantes a falhas estende-se por cerca de 24 quilómetros; se representar uma falha única e interligada que rompesse em toda a sua extensão, os investigadores estimam que poderia teoricamente produzir um sismo de magnitude próxima de 6,4.

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

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

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

E, neste caso, a causalidade não pode ser demonstrada como poderia num ensaio controlado. As falhas já existiam, sujeitas a tensões naturais, e os sismos poderiam acabar por ocorrer mesmo sem os testes nucleares.

No entanto, o momento em que surgiram, a sua localização e a evolução invulgar da sismicidade apontam todos na mesma direcção.

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

As conclusões foram publicadas na revista Science.