Enquanto explorava um par de cavernas em Illinois em 2008, Samuel Panno notou uma coisa peculiar: algumas das estalagmites - formações rochosas, em forma de cone, que se erguiam do chão das cavernas - apresentavam crescimentos menores e próximos, que eram mais claros, sugerindo que eles tinham formado mais recentemente.
As estalagmites brancas desalinhadas tinham cerca de cinco centímetros de altura e cresciam em estalagmites marrons e mais altas em ambas as cavernas. "Parecia que alguém havia deixado cair o sorvete do cone em cima [das estalagmites maiores]", disse Panno, que é pesquisador da Universidade de Illinois e do Instituto Geológico do Estado de Illinois.
Quando ele e seus colegas viram emparelhamentos semelhantes de estalagmites em cavernas em outros dois estados do Meio-Oeste, eles decidiram investigar. Usando técnicas de datação por rochas, os cientistas calcularam as idades dos novos crescimentos de estalagmites e ficaram surpresos ao descobrir que todos tinham aproximadamente 200 anos de idade. "Isso se correlacionou muito bem com uma série de terremotos na região que aconteceu em 1811 e 1812", disse Panno.
Uma ideia começou a se formar na mente dos cientistas: talvez os pares de estalagmites descobertos tenham sido causados por terremotos que interromperam o processo normal de formação de estalagmites. As estalagmites são formadas por gotículas de água mineralizadas que caem dos tetos das cavernas, e os terremotos podem deixar sua marca no crescimento das estalagmites, deslocando o solo e alterando o fluxo de um gotejamento de água.
Se o palpite da equipe estivesse correto, então as estalagmites poderiam servir como valiosos "indicadores paleoearquímicos" que poderiam fornecer pistas sobre o tempo, a magnitude e a origem da atividade do terremoto no passado.
Em um novo estudo, publicado na edição de 13 de setembro do Boletim da Sociedade Sismológica da América, Panno e sua equipe testaram essa hipótese. Os cientistas usaram uma variedade de técnicas de datação para determinar as idades de novos crescimentos de estalagmite em várias cavernas no sistema de falhas do Vale Wabash, no centro-oeste dos Estados Unidos, e as compararam com o momento de terremotos conhecidos na região.
"Às vezes, pegamos uma estalagmite inteira e a cortamos ao meio para abri-la como um livro, para que possamos datar as diferentes bandas de crescimento", disse Panno. "Outras vezes, usamos uma broca para pegar um pequeno núcleo e datar isso."
Entre quatro estalagmites na caverna de Donnehue, em Indiana, os cientistas encontraram um casal de estalagmites que pararam de crescer há cerca de 100 mil anos e retomaram o crescimento cerca de 6 mil anos atrás, sobreposto a um terremoto de magnitude 7 na região. Outra estalagmite mais jovem começou a crescer por volta de 1.800 anos atrás - coincidindo com um terremoto de magnitude 6, 2 - e mostrou mudanças posteriores em seu eixo de crescimento que se sobrepuseram a outros eventos sísmicos na vizinha Zona Sísmica de Nova Madri.
Os cientistas já sabiam sobre ambos os terremotos antigos de outros estudos de solo abalado em sedimentos antigos. Mas enquanto as datas dos chamados estudos de paleoliquificação são confiáveis até cerca de 35.000 anos, devido às limitações da técnica de datação por radiocarbono usada para calcular a idade dos sedimentos, as idades das estalagmites são calculadas usando uma técnica diferente, chamada datação de urânio-tório, que potencialmente permitem que os cientistas descubram assinaturas de terremotos mais antigas, a partir de meio milhão de anos atrás.
"Isso tem o potencial de nos permitir olhar muito mais para trás no tempo", disse John Tinsley, um cientista emérito do Serviço Geológico dos Estados Unidos que não esteve envolvido no estudo.
Tinsley acrescentou que, como o crescimento de estalagmites também pode ser afetado por outros fatores, como a mudança climática que faz com que uma fonte de gotejamento seque, construir um forte caso de terremotos que já não são conhecidos exigirá encontrar vários pares de estalagmites de idades similares em várias cavernas.
De fato, Panno diz que a maioria das mudanças de estalagmites observadas por sua equipe estavam relacionadas a inundações ou mudanças climáticas, mas o novo estudo demonstra que é possível separar esses efeitos daqueles desencadeados por terremotos.
Ter uma visão mais clara dos terremotos do passado pode fornecer informações valiosas sobre os futuros terremotos, disse Panno. "É importante entender a periodicidade de grandes tremores ao longo dessas zonas sísmicas, porque quanto mais sabemos sobre eles", acrescentou ele, "melhor é que as agências estaduais, federais e locais possam estar preparadas para tomar decisões sobre o que fazer se parecer estamos atrasados para outro ".
