Os cientistas que monitoram as vibrações dos arcos de rocha natural descobriram que as frequências ressonantes dos arcos sofrem mudanças dinâmicas de dia para dia, de acordo com pesquisa apresentada na Reunião Anual da SSA de 2018.

O estudante de doutorado da Universidade de Utah, Paul Geimer, e colegas estão analisando essas mudanças de frequência para determinar se elas podem ser usadas para prever quando uma ponte natural pode estar pronta para desmoronar.

Arcos de rocha natural, como Rainbow Bridge, um dos maiores do mundo, ou os milhares que pontilham o deserto do sul de Utah, vibrar como o vento, terremotos e distúrbios humanos os sacodem de maneira minuciosa.

"Um dos principais motivadores da pesquisa foi o colapso de Wall Arch em 2008 no Arches National Park [em Utah], bem ao longo da trilha, "disse Geimer." Aconteceu no meio de uma noite calma de verão, sem nenhuma indicação de que algo estava para acontecer. "

O geocientista Jeff Moore, conselheiro de Geimer, da Universidade de Utah, também recebeu uma solicitação do Serviço de Parques Nacionais e de tribos nativas americanas preocupadas com o futuro da Ponte do Arco-Íris, onde helicópteros de turismo sobrevoam o Lago Powell, nas proximidades. "Eles queriam ver se podíamos lhes contar mais sobre os perigos potenciais dos helicópteros, e sobre os níveis de vibração que a ponte pode estar experimentando a partir dessas fontes feitas pelo homem, "Geimer disse.

"O monitoramento de vibração de estruturas feitas pelo homem para detectar e medir danos é uma técnica bem estabelecida dentro da engenharia civil, e agora podemos aplicar muitos dos mesmos métodos a estruturas naturais onde não temos o mesmo nível de conhecimento prévio sobre a estabilidade da estrutura ou propriedades do material, " ele notou.

Um dos focos do trabalho de Geimer foi o Aqueduct Arch em Utah, onde os pesquisadores coletaram dados contínuos de um ano sobre as frequências de vibração da ponte, detectado por estações sísmicas de banda larga localizadas perto do arco. O registro excepcionalmente longo permite que os cientistas correlacionem as mudanças de frequência com as mudanças no ambiente e façam modelos preditivos de como as condições ambientais alteram as tensões dentro da rocha.

"Fiquei surpreso com a natureza dinâmica do arco e como as frequências mudam, "Geimer disse." As mudanças elásticas diárias e anuais foram realmente dramáticas. "

As frequências ressonantes atingem o pico quando as temperaturas caem abaixo de zero e quando a temperatura ambiente é mais quente no verão. Geimer disse que essas condições alteram a casca da ponte e fazem com que a massa de rocha enrijeça, mudando a forma como o arco vibra.

Embora essas mudanças provavelmente atuem para enfraquecer o arco ao longo do tempo, os pesquisadores ainda não foram capazes de identificar uma mudança de frequência que indicaria um colapso iminente de um arco. "Não acreditamos ter medido um local com mudanças significativas o suficiente para indicar falha - todas as variações medidas até este ponto foram causadas por alterações temporárias, mudanças recuperáveis ​​na rocha, "disse Geimer.

Nem todo arco é tão dinâmico quanto o Aqueduto, ele notou. "Medimos mais de uma dúzia de arcos, e uma questão importante que ainda estamos trabalhando para responder é por que as mudanças de frequência elástica não são comuns em todos os arcos e o que a falta de mudança significa para a estabilidade a longo prazo. "

A Reunião Anual de 2018, realizada de 14 a 17 de maio em Miami, Flórida, é uma conferência conjunta entre a Sociedade Sismológica da América e a Comissão Sismológica Latino-Americana e Caribenha (LACSC).