Fenômenos naturais

Terremotos provocados por gente: como a pressão da água nos poros reativa falhas, de represas a Oklahoma

Publicado em 13/10/2026 · Última alteração em 13/10/2026

Reservatórios, injeção de água residual e estimulação geotérmica podem provocar terremotos ao aumentar a pressão da água nos poros da rocha, o que reduz o atrito de falhas que já estavam perto de romper. Em Oklahoma, a sismicidade cresceu 900 vezes desde 2008; em Pohang (Coreia do Sul), um evento de Mw 5,5 em 2017 ocorreu junto a um projeto geotérmico.

Uma falha é uma fratura da crosta onde os blocos podem deslizar. O que a mantém travada é o atrito, que depende da tensão que aperta os blocos um contra o outro (tensão normal efetiva). A rocha profunda tem poros e fraturas cheios de água, e a pressão desse fluido (pressão de poros) empurra os blocos para longe: se ela sobe, o aperto efetivo diminui e a falha pode escorregar. O mecanismo só age em falhas já tensionadas, que estavam perto do limite. Há dois caminhos principais: a pressão se espalha pela rocha até a falha (difusão de pressão), ou a carga e a deformação mudam as tensões à distância (efeito poroelástico, ou o peso da água de um reservatório). Isso vale para barragens, poços de descarte, fraturamento hidráulico e geotermia. Os sismos naturais do interior da placa brasileira estão em outro texto.

O maior veio depois do fim

Em Pohang, o terremoto de Mw 5,5 ocorreu dois meses depois da última das cinco estimulações hidráulicas. Segundo os autores do estudo, a interação entre terremotos menores ajudou a levar a eventos maiores mais tarde.

Como a pressão dos poros destrava uma falha

A teoria clássica (critério de Mohr-Coulomb) diz que a tensão normal efetiva sobre a falha cai na mesma proporção que a pressão do fluido sobe, descontado o relaxamento poroelástico. Quando cai abaixo do limite, a falha escorrega. Há dois caminhos descritos na literatura: a pressão que se difunde em torno do poço e a mudança de tensão da rocha, que alcança falhas além da pressão. Em ambos, a falha já estava tensionada.

Reservatórios de barragens: peso, infiltração e atraso

Um reservatório age de dois modos: o peso da água muda as tensões de imediato e a água infiltrada leva pressão a falhas profundas com o tempo. Por isso o tremor pode vir cedo ou após anos. Em Nova Ponte, o enchimento começou em 1993, houve um evento de magnitude 3,5 em 1995 e outro de 4,0 em 1998. Os autores do estudo dizem que mudanças de poucas décimas de megapascal bastam para reativar falhas profundas.

Água residual, fraturamento e geotermia: três atividades distintas

Em Oklahoma, a água salgada da produção de petróleo e gás é injetada em poços profundos, e a sismicidade subiu 900 vezes. No fraturamento hidráulico, que injeta fluido para abrir a rocha, os terremotos variam entre bacias: comuns em Montney, raros em Marcellus. Na geotermia estimulada, Basel (2006) foi encerrada após um evento de ML 3,4, e Pohang (2017) teve Mw 5,5. São casos com geologia e volumes diferentes: não se somam em uma regra única.

Como sabemos que foi induzido, e o que ainda não sabemos

A pressão no foco quase nunca é medida, pois os tremores ocorrem a 4–8 km, então se usam modelos de difusão de pressão que reproduzem a posição e o tempo dos tremores em relação aos poços. Em Oklahoma, um modelo reproduziu o padrão de 2008 a 2017. Isso sustenta a causa física, mas vale para uma região. Em Pohang, o mecanismo proposto vem de um único caso bem instrumentado, e muitos estudos ainda mostram só correlação.

O que se faz para reduzir o risco

Em Oklahoma, a redução de 2016 deixou o volume de salmoura em menos de 40% do de 2014; o modelo estima queda de 22% na probabilidade de M 5,0 no oeste, sem mudança no centro, e Pawnee e Cushing ocorreram em 2016. Em Basel, simulações sugerem que reduzir a injeção aos poucos ameniza os eventos depois do bombeio. Os autores de Pohang defendem avaliar pressão e transferência de tensão em tempo real, e os de Nova Ponte, caracterizar o subsolo antes do enchimento.

Como sabemos

O mecanismo da pressão de poros e os números de Oklahoma e Pohang vêm de artigos revisados lidos na íntegra; os mecanismos de casos específicos e as estratégias de mitigação ainda são modelos e hipóteses.

• Consenso científico: Dois mecanismos principais são propostos para a sismicidade desencadeada por reservatórios: a transferência elástica e imediata de tensão pela massa de água acumulada e a difusão, ao longo do tempo, da pressão da água para o subsolo. [1] Introduction
  Contexto: Reservatórios de barragens, em geral. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: O aumento da pressão da água nos poros da rocha reduz a tensão efetiva que aperta a falha e, portanto, seu atrito; por isso a falha pode escorregar. [1] Introduction [4] Introduction
  Contexto: Falhas já existentes e orientadas de modo favorável ao campo regional de tensões. · Limitações: Só falhas já próximas do ponto de ruptura respondem; a pressão apenas as leva até o limite. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Variações de pressão e de tensão da ordem de poucas décimas de megapascal bastam, segundo a literatura revisada num estudo de 2023, para reativar falhas profundas. [1] Introduction
  Contexto: Falhas profundas já tensionadas; resultado resumido de estudos de casos. · Limitações: A frase resume estudos de caso; o valor depende de cada falha. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Os terremotos de um reservatório podem vir logo no início do enchimento ou com atraso de anos a décadas. [1] Introduction
  Contexto: Casos documentados de sismicidade desencadeada por reservatórios. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Em Nova Ponte (MG), o enchimento começou em 1993 e, depois de atividade sísmica prolongada, ocorreu em 1998 um terremoto de magnitude 4,0, o segundo maior desencadeado por reservatório no Brasil; antes, em 1995, houvera um de magnitude 3,5. [1] Abstract
  Contexto: Reservatório da usina hidrelétrica de Nova Ponte, Minas Gerais. · Limitações: Classificação como segundo maior vale para o registro brasileiro, segundo o estudo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Uma simulação numérica sugere que o terremoto de magnitude 3,5 de 1995 em Nova Ponte resultou do peso da água somado a um aumento de pressão nos poros em camadas profundas e pouco permeáveis; o de magnitude 4,0 de 1998 exigiria caminhos de fluxo permeáveis até uma falha profunda. [1] Abstract
  Contexto: Modelo 3D com três camadas geológicas até 10 km de profundidade, para o caso de Nova Ponte. · Limitações: Resultado de modelagem, não de medição direta no subsolo. · Hipótese de um único modelo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Os autores do estudo de Nova Ponte concluem que modelos de previsão confiáveis exigem caracterização detalhada do subsolo antes do enchimento do reservatório. [1] Abstract
  Contexto: Conclusão dos autores do estudo de Nova Ponte. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Desde 2008, o centro e o norte de Oklahoma (EUA) tiveram um aumento de 900 vezes na sismicidade, incluindo quatro eventos de magnitude 5 ou mais, entre eles o de Pawnee, de Mw 5,8, em 2016. [3] Introduction
  Contexto: Centro e norte de Oklahoma, 2008 a 2017. · Limitações: O número de 900 vezes compara taxas de sismicidade; o estudo atribui o aumento à injeção de água salgada por meio de um modelo físico. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A água salgada injetada em Oklahoma vem da produção de petróleo e gás e é descartada em poços profundos de disposição. [4] Introduction
  Contexto: Meio-continente dos EUA. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Um modelo físico de difusão de pressão com efeitos poroelásticos reproduz a distribuição no tempo dos terremotos de magnitude 3 ou mais em Oklahoma entre 2008 e 2017, e os autores concluem que a difusão de pressão é o principal motor desses terremotos. [3] Abstract
  Contexto: Oklahoma, 2008 a 2017. · Limitações: Conclusão de um modelo para uma região; em outras bacias os fatores geológicos mudam. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em 2016, o órgão regulador de Oklahoma reduziu o volume de salmoura descartada, nas áreas de sismicidade elevada, a menos de 40% do total de 2014; mesmo assim, a liberação de momento sísmico aumentou nessas zonas e culminou em eventos como Pawnee e Cushing. [3] Introduction
  Contexto: Zonas de regulação em Oklahoma, 2014 a 2016. · Limitações: O estudo usa o fato para mostrar que a relação entre volume injetado e risco é complexa. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Segundo o modelo de Zhai e colegas, a redução da injeção em 2016 diminuiu em 22% a probabilidade de superar magnitude 5,0 no oeste de Oklahoma, sem mudança no centro do estado. [3] Abstract
  Contexto: Resultado de modelo probabilístico para Oklahoma. · Limitações: Estimativa modelada, não observação. · Valor depende dos parâmetros do modelo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: No condado de Alfalfa (Oklahoma), o número de terremotos de magnitude 2,5 ou mais passou de nenhum em 2010 para mais de 300 em 2015, e a profundidade média dos focos aumentou nos anos seguintes, mesmo com o volume injetado em queda. [4] Introduction
  Contexto: Condado de Alfalfa, Oklahoma, 2010 a 2015 e depois. · Limitações: Contagem a partir de catálogo sísmico regional. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: Uma hipótese para essa persistência é que a salmoura, mais densa que o fluido da rocha profunda, desça por transporte advectivo até a zona sismogênica e adie a recuperação da pressão por mais de dez anos. [4] Discussion
  Contexto: Modelo aplicado a Oklahoma e à bacia de Raton. · Limitações: Resultado de modelagem de um grupo; não confirmado por medição direta de pressão em profundidade. · Hipótese de um estudo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Terremotos induzidos por injeção ocorrem tipicamente de 4 a 8 km abaixo da superfície, onde quase nunca se mede diretamente a pressão do fluido antes do tremor. [4] Introduction
  Contexto: Casos de injeção de água residual em geral. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em Pohang (Coreia do Sul), um terremoto de Mw 5,5 ocorreu em 15 de novembro de 2017, perto de um sistema geotérmico estimulado (EGS). [2] Abstract
  Contexto: Pohang, Coreia do Sul, 2017. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O terremoto de Pohang ocorreu dois meses depois do fim da última de cinco estimulações hidráulicas, feitas entre janeiro de 2016 e setembro de 2017. [2] Introduction
  Contexto: Dois poços exploratórios em rocha cristalina a mais de 4 km de profundidade. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Para Pohang, os autores propõem que o aumento da pressão nos poros iniciou a sismicidade em falhas já tensionadas e que a interação entre terremotos menores, por transferência de tensão, levou a eventos maiores mais tarde. [2] Abstract
  Contexto: Estudo de caso de Pohang. · Limitações: Mecanismo proposto a partir de um caso com dados detalhados. · Interpretação de um estudo de caso. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em Basel (Suíça), um evento de magnitude local 3,4 ocorreu pouco depois de uma estimulação hidráulica em 2006 e o projeto geotérmico foi encerrado de imediato; em Soultz-sous-Forêts (França), um evento de magnitude 2,9 levou a mudanças na operação. [2] Introduction
  Contexto: Sistemas geotérmicos estimulados (EGS) em Basel e Soultz. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: O fraturamento hidráulico já causou terremotos em várias bacias de xisto da América do Norte, mas a frequência varia muito: é comum em Montney, Duvernay e Eagle Ford e rara ou inexistente em Marcellus, Barnett e Bakken. [5] Introduction
  Contexto: Bacias de xisto da América do Norte. · Limitações: Parte da diferença vem de geologia e tensões; parte, da qualidade da monitoração sísmica. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Na bacia de Haynesville (EUA), onde o fraturamento hidráulico e o descarte de água residual coexistem, um estudo de 2025 identificou três casos notáveis de sismicidade induzida por fraturamento, depois de ampliar em mais de 200% as detecções; até então, só um caso era conhecido. [5] Abstract
  Contexto: Leste do Texas e oeste da Louisiana; rede TexNet a partir de 2017. · Limitações: A monitoração sísmica anterior era esparsa. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: Simulações do caso de Basel indicam que a injeção constante induz sismos desde o início, mas aumenta a permeabilidade das falhas em menos tempo e deixa menos sismicidade depois de a injeção parar; reduzir a injeção de forma progressiva é uma das estratégias propostas para amenizar os eventos pós-injeção. [6] Discussion
  Contexto: Modelos hidromecânicos aplicados ao EGS de Basel (2006). · Limitações: Resultado de simulação; protocolos de injeção ainda estão sob investigação. · Hipótese de modelagem. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Há dois caminhos de ruptura descritos na literatura: a pressão do fluido que se difunde em torno do poço e reduz a resistência da falha, e o aumento de tensão na rocha que desestabiliza falhas além do alcance da pressão. [2] Introduction
  Contexto: Injeção de fluidos em geral. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Os mecanismos causais da sismicidade induzida por injeção são ainda pouco estabelecidos: muitos estudos mostram correlação espacial e temporal, mas poucos propõem causas. [2] Introduction
  Contexto: Avaliação dos autores do estudo de Pohang, de 2020. · Limitações: Avaliação de 2020; estudos posteriores avançaram em alguns casos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. Scientific Reports — Reservoir impoundment-triggered seismicity in Brazil: the case of M4.0 Nova Ponte earthquake
   Raza, H.; Kivi, I. R.; França, G. S.; Vilarrasa, V. · 2023 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41598-023-48924-6
2. Nature Communications — Causal mechanism of injection-induced earthquakes through the Mw 5.5 Pohang earthquake case study
   Yeo, I. W.; Brown, M. R. M.; Ge, S.; Lee, K. K. · 2020 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41467-020-16408-0
3. Proceedings of the National Academy of Sciences — Pore-pressure diffusion, enhanced by poroelastic stresses, controls induced seismicity in Oklahoma
   Zhai, G.; Shirzaei, M.; Manga, M.; Chen, X. · 2019 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1073/pnas.1819225116
4. Nature Communications — High density oilfield wastewater disposal causes deeper, stronger, and more persistent earthquakes
   Pollyea, R. M.; Chapman, M. C.; Jayne, R. S.; Wu, H. · 2019 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41467-019-11029-8
5. Journal of Seismology — Investigation of hydraulic fracturing-induced seismicity in the Haynesville Shale
   Verdon, J. P.; Harris, A. D. G. · 2025 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1007/s10950-025-10296-x
6. Philosophical Transactions of the Royal Society A — Forecasting fluid-injection induced seismicity to choose the best injection strategy for safety and efficiency
   Boyet, A.; Vilarrasa, V.; Rutqvist, J.; De Simone, S. · 2024 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1098/rsta.2023.0179

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