Os mapas de risco de terremotos prevêem tremores maiores do que realmente ocorreram? Pesquisa encontra discrepância

Crédito:Domínio Público CC0

Um novo estudo realizado por pesquisadores e colegas de trabalho da Northwestern University explica um problema intrigante com mapas de futuros tremores de terremotos usados para projetar edifícios resistentes a terremotos. A pesquisa foi publicada em 1º de maio na revista Science Advances em um artigo intitulado "Por que os mapas de risco sísmico em todo o mundo parecem superestimar as observações de intensidade histórica?"

Embora os sismólogos já façam estes mapas há cerca de 50 anos, eles sabem muito pouco sobre quão bem prevêem os tremores, porque grandes sismos prejudiciais são raros em qualquer área.

Para saber mais, a equipe de pesquisa da Northwestern compilou dados de tremores de terremotos anteriores. Estes incluem o CHIMP (Projeto de Mapeamento de Intensidade Histórica da Califórnia), que combina dados de sismógrafos com dados históricos (denominados intensidade sísmica) que medem os tremores do solo causados por terremotos e como afetaram estruturas e objetos feitos pelo homem dentro da área do terremoto. Informações sobre intensidade podem ser obtidas a partir de fotografias de danos, relatos em primeira mão ou de jornais e história oral.

“Encontramos um problema intrigante”, disse a geofísica Leah Salditch, principal autora do estudo e recente Ph.D. diplomado. "Os mapas de perigo para a Califórnia, bem como para o Japão, Itália, Nepal e França, todos pareciam prever exageradamente as intensidades historicamente observadas dos tremores de terra. Os mapas de perigo foram feitos por grupos em diferentes países, mas todos previram tremores mais elevados do que os observados."

Ao analisar as possíveis causas, a equipe de pesquisa descobriu que o problema estava nas equações de conversão usadas na comparação de mapas de risco que previam terremotos futuros com dados reais de tremores, e não em problemas sistêmicos com a própria modelagem de risco.

Salditch, que fazia parte do grupo de pesquisa do coautor Seth Stein, William Deering Professor Emérito de Ciências da Terra e Planetárias da Northwestern, é agora consultor de perigos em geociências na Guy Carpenter &Company. Outros autores da Northwestern são Molly Gallahue e James Neely, também recente Ph.D. graduados do grupo de Stein.

Os sismólogos costumam dizer que “terremotos não matam pessoas, edifícios matam pessoas” – a maioria das mortes em um terremoto é causada pelo desabamento de edifícios. Como resultado, a melhor forma de a sociedade reduzir as mortes em futuros terramotos é construir edifícios que os possam resistir. No entanto, como a construção resistente a sismos é cara, as comunidades precisam de equilibrar os seus custos com outras necessidades sociais. Por exemplo, podem decidir colocar mais aço nos edifícios escolares ou contratar mais professores.

Para fazer estas escolhas difíceis e conceber de forma adequada, os decisores políticos e engenheiros utilizam mapas de risco sísmico que prevêem a quantidade de tremores esperados com certa probabilidade ao longo dos muitos anos em que os edifícios e outras estruturas estarão em utilização. Estes mapas baseiam-se em suposições sobre onde e com que frequência os terramotos na área podem ocorrer, qual a sua dimensão e quanta agitação causarão.

Ao investigar o porquê de mapas de perigo de cinco países diferentes preverem tremores mais elevados do que os observados, a equipa de investigação concluiu que devia haver um problema com os mapas, os dados ou ambos.

“Analisamos uma série de possíveis problemas com os mapas, incluindo até que ponto o tremor do solo depende da geologia local, mas nenhum deles foi grande o suficiente para explicar o problema”, disse Gallahue.

Se o problema não estava nos mapas, estaria nos dados históricos?

“Provavelmente não”, disse a coautora Susan Hough, do U.S. Geological Survey. "Os dados dos tremores nos diferentes países foram compilados usando técnicas diferentes, mas foram todos inferiores aos previstos nos mapas. Na verdade, espera-se que as intensidades históricas sejam inflacionadas porque as fontes históricas tendem a enfatizar os efeitos mais dramáticos dos tremores."

Se não houve problemas com os mapas de perigo e com os dados de agitação, por que eles não concordaram?

“Há um problema sutil”, disse o coautor Norman Abrahamson, da Universidade da Califórnia, Berkeley. "Os mapas de perigo são citados em unidades físicas, enquanto as intensidades são medidas em uma escala diferente, então um deve ser convertido para o outro. Acontece que as equações de conversão não funcionam tão bem para tremores muito fortes, portanto, a conversão dos valores do mapa superestima os dados de intensidade.

“O problema não são os mapas, mas a conversão”, disse ele. “Alterar a conversão resolve a maior parte do desajuste entre os mapas e os dados. Além disso, uma melhor descrição do tremor do solo deve tornar as coisas ainda mais fortes.”

“Este é um resultado importante e satisfatório”, disse o coautor Neely, agora na Universidade de Chicago. "Mapas e dados que pareciam discordar estavam ambos certos. O problema estava na comparação entre os dois."

“Começamos este projeto há 10 anos e pensamos que poderia haver sérios problemas com os mapas de perigo”, disse Stein. “Agora parece que não há nenhum problema fundamental com eles.

“Os mapas para algumas áreas podem não ser tão bons por vários motivos”, disse ele.

"Por exemplo, em alguns lugares não sabemos o suficiente sobre a história dos terremotos ou sobre os tremores que grandes terremotos produzem devido ao período de tempo relativamente curto disponível. Em outros, a taxa e o tamanho dos terremotos podem estar mudando ou apenas serem mal compreendidos. Assim, em alguns lugares, os mapas podem prever demasiado os abalos futuros e noutros podem subestimar.

"A natureza às vezes nos surpreende. No entanto, como o método básico de mapeamento de perigos parece sólido, podemos esperar que esses mapas sejam bastante bons e melhorem à medida que aprendemos mais."

Mais informações: Leah Salditch, Por que os mapas de risco sísmico em todo o mundo parecem superestimar as observações de intensidade histórica?, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj9291. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj9291
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Fornecido pela Northwestern University

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