Avaliação probabilística da perigosidade de tsunami ao longo da costa do Brasil a partir de fontes tectónicas do Atlântico Norte

Abstract

As ondas de tsunami são pouco frequentes, mas têm um alto impacto para as sociedades costeiras. Tsunamis são conjuntos de ondas produzidas por um deslocamento abrupto de uma grande quantidade de água. Os processos geradores são geralmente processos, tais como terramotos, erupções vulcânica ou deslizamentos de terra. O Brasil tem 7500 km de longa costa atlântica que está exposta à ameaça de tsunami de fontes tectónicas ativas localizadas dentro de várias zonas sísmicas. O perigo colocado pelo tsunami ao largo da costa do Brasil não é conhecido, portanto, uma avaliação abrangente dos riscos do tsunami através de uma metodologia probabilística é de grande importância para entender melhor se algum impacto é possível na costa brasileira e também para mitigar estes possíveis impactos de eventos futuros. O presente trabalho é o primeiro estudo probabilístico do tsunami de origem tectónica ao largo da costa do Brasil. As áreas de origem sismogénica do Atlântico Norte capazes de gerar tsunami que impactam a costa do Brasil são: a Margem Sudoeste Ibérica (SWIM) e as Caraíbas (CA). A metodologia probabilística da avaliação de perigosidade de tsunami (PTHA) é executada para combinar probabilidades de fontes sísmicas, modelação numérica de tsunami e estrutura estatística. Desenvolvemos mapas PTHA ao longo de toda a costa do Brasil. Estes produtos de perigo expressam a probabilidade de exceder os níveis específicos de intensidade do tsunami (por exemplo, altura de onda) num determinado período de tempo (tempo de exposição) em determinados locais (locais de destino). Os nossos resultados mostram que a probabilidade de uma altura máxima de onda superior a 0,25 m ao largo da costa do Brasil é de até 60% para tempos de exposição de 100 anos e 100% para tempos de exposição de 500 anos e 1000 anos. Estas probabilidades tornam-se para os mesmos tempos de exposição de 100 anos, 500 anos e 1000 anos, 15%, 50%, 50%, respectivamente, quando se considera o limiar de 0,5 m. Logo, os resultados provam que a probabilidade de uma onda de tsunami chegar à costa do Brasil aumenta à medida que o tempo de exposição da costa do Brasil aumenta e diminui à medida que a amplitude da onda aumenta no litoral. Contudo, as amplitudes das ondas de tsunami na costa brasileira não seriam capazes de causar perda de vidas ou danos económicos no país e isto deve-se ao facto de a direção do plano de falha das Caraíbas estar direcionada para o Hemisfério Norte e da perda de energia da onda no Oceano Atlântico devido à topografia de fundo oceânico em tsunamis oriundos da região do SWIM.Tsunamis are low-frequency but high-impact natural hazards for coastal societies. Tsunamis are sets of waves produced by an abrupt displacement of a large amount of water. The generating processes are generally geological activities, such as earthquakes, volcanic eruptions or landslides. Brazil has 7500 km of long Atlantic coastline that is exposed to the threat of a tsunami from active tectonic sources located within various seismic zones. The danger posed by the tsunami off the coast of Brazil is not understood, therefore, a comprehensive tsunami hazard assessment using a probabilistic methodology is most importance to better understand if any impact is possible on the Brazilian coast and also to mitigate these possible impacts of future events. The present work is the first probabilistic study of tsunami of tectonic origin off the coast of Brazil. The zones of seismogenic origin of the North Atlantic capable of generating tsunami that impact the coast of Brazil are: the Southwest Iberian Margin (SWIM) and the Caribbean (CA). The probabilistic tsunami hazard assessment (PTHA) methodology is performed by combining probability from seismic sources, numerical tsunami modeling and statistical structure. We develop PTHA maps along the entire coast of Brazil. These hazard products express the probability of exceeding specific levels of tsunami intensity (eg: wave height) within a certain period of time (time of exposure) at specified locations (destination locations). Our results show that the probability of a maximum wave height exceeding 0.25 m in the coast of Brazil is up to 60%, 100% and 100% for the exposure times, 100 years, 500 years, 1000 years, respectively. These probabilities become for the same exposure times of 100 years, 500 years and 1000 years, 15%, 50%, 50%, respectively, when considering the threshold of exceeding 0.5 m. Soon the results prove that the probability of a tsunami wave reaching the coast of Brazil increases as the exposure time increases. However, the amplitudes of tsunami waves off the Brazilian coast would not be able to cause loss of life or economic damage in the country and this is due to the fact of the direction of the Caribbean fault plane and the loss of wave energy in the Atlantic Ocean due to the ocean floor topography and the distance from the focus of the earthquake's hypocenter in the SWIM

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