GEM: modelo global de ameaça e risco sísmico

Estamos convencidos da importância da natureza como fonte de tendências e riscos. Portanto, na Sura, conhecer e entender a dinâmica da natureza abre um mundo de possibilidades de gestão para o bem-estar e o desenvolvimento sustentável da sociedade, pessoas e empresas.

* Este artigo foi publicado na Revista Geociências SURA | Edição 5 | Setembro de 2019.

A Global Earthquake Model Foundation (GEM) — Fundação Modelo de Terremoto Global, em português — é uma fundação sem fins lucrativos, fundada em 2009, com o objetivo de criar um mundo mais resistente a terremotos. A missão da GEM é tornar-se uma das fontes mais completas de informações sobre riscos sísmicos reconhecida globalmente e, além disso, garantir que seus produtos sejam aplicados na gestão de riscos sísmicos no mundo todo. 

A GEM acredita que o desenvolvimento da sociedade e a troca de conhecimento são fundamentais e, em consonância com a SURA, aposta na transparência, colaboração, credibilidade e interesse público como princípios.

A aliança da SURA com a GEM nasceu no marco desse grande desafio de conhecer e entender a natureza e sua dinâmica, como um meio de observação em torno da ameaça e do risco sísmico. Como forma de aproveitar a ciência e os dados, a SURA e a GEM estão trabalhando juntas para disponibilizar todo esse conhecimento para pessoas e empresas, a fim de contribuir para a construção de cidades resilientes.

A GEM realizou mais de cinquenta oficinas de formação e capacitações com especialistas de cada região do mundo. A SURA participou de mais de 5 oficinas realizadas na América Latina, inclusive, recebendo uma delas em suas instalações, em Medellín, no ano de 2013. 

Gestão da resiliência sísmica no mundo

O objetivo da GEM é aumentar a resiliência das comunidades a eventos sísmicos. Para atingir esse objetivo, a fundação não só concentrou seus esforço no cálculo da ameaça, risco sísmico e estimativa dos fatores sociais e econômicos que possam aumentar os danos físicos, mas também no desenvolvimento de ferramentas e intercâmbio de conhecimento, que permitam que os governos e os responsáveis por tomar decisões em empresas possam trabalhar na prevenção, recuperação e potencialização de novas capacidades, proteger as pessoas e salvar vidas. 

Para cumprir esse objetivo, no dia 5 de dezembro de 2018, a GEM apresentou o modelo global de ameaça e risco sísmico, que fornece uma referência para avaliar o riscos sísmicos. Esse modelo, comparável mundialmente e de domínio público, possui os seguintes componentes:

Ameaça: permite observar que lugares do mundo têm maior ou menor probabilidade de ocorrência de eventos sísmicos.

Exposição: classifica a quantidade de pessoas e o número de edifícios, em todo o mundo, segundo a sua utilização (residencial, industrial e comercial) e suas características físicas (material de construção e número de andares).

Vulnerabilidade: caracteriza o comportamento dos edifícios diante de uma possível ocorrência de terremotos, de acordo com as propriedades físicas de cada estrutura.

Terremotos não conhecem fronteiras. Por esse motivo, liderados pela Fundação GEM, especialistas de todos os países (cientistas e engenheiros) uniram forças para construir um modelo comum. O doutor John Schneider afirma que “A inclusão de especialistas locais é de vital importância para alcançar a aceitação dos modelos desenvolvidos no âmbito local, nacional e regional. Essa participação estimula um senso de propriedade do risco na comunidade, que é essencial para garantir que o público seja sensibilizado e mitigue ou reduza o risco.”

A colaboração entre os setores público, privado e acadêmico foi fundamental para o desenvolvimento do modelo global de risco sísmico, no qual estavam envolvidos centros de pesquisa, organizações de prevenção de desastres e apoiadores privados, como a SURA. Graças a essa multiplicidade de atores profissionais, foram realizadas diferentes pesquisas que serviram de insumo para o desenvolvimento do modelo global.

Segundo o doutor Marco Pagani, coordenador de ameaças da fundação, “O mapa de risco sísmico, desenvolvido pela GEM, representa o único grande esforço global desde que, em 1999, a primeira iniciativa de ameaça sísmica foi realizada pelo Programa Global de Avaliação de Ameaças Sísmicas (GSHAP, na sigla em inglês)”.

O desenvolvimento do modelo contou com a utilização de:

• Dados padronizados de mais de 20.000 grandes terremotos, nos últimos 110 anos, em todo o mundo; 
• Informações de 70.000 estações de GPS; 
• Informações específicas sobre falhas ativas importantes;
• Dados sobre edifícios e infraestrutura em todo o mundo, e sobre a vulnerabilidade das pessoas a terremotos.

Os mapas serão enviados para a GeoSURA, a plataforma disponibilizada pela SURA para que seus clientes possam ter acesso a toda a informação necessária de forma ágil e eficiente. Na GeoSURA, além de visualizar esses mapas, os usuários poderão combinar suas informações de localização com os outros dados contidos na plataforma. Dessa forma, com uma visão mais abrangente, as decisões adequadas poderão ser tomadas corretamente. 

Como acessar as informações?

A Fundação GEM disponibilizou publicamente a plataforma OpenQuake, que oferece um entorno interativo através do qual os usuários podem acessar informações, compartilhar dados e explorar os modelos e ferramentas desenvolvidos pela GEM para avaliação integrada de riscos sísmicos. A SURA, juntamente com a área de Geociências, gerencia a plataforma e apoia os clientes na análise de risco sísmico, facilitando a interação e avaliação de informações. 

Calcular: permite que os usuários acessem as diferentes ferramentas desenvolvidas pela GEM para realizar modelagens e cálculos de ameaça e risco sísmico.

Compartilhar: através deste módulo, os usuários podem compartilhar informações e complementar conjuntos de dados existentes.

Explorar: permite que os usuários consultem, explorem e acessem informações, além de disponibilizar ferramentas para uma avaliação completa dos riscos sísmicos. 

Modelo global de ameaça sísmica 

O mapa global de ameaça sísmica da GEM nos permite observar a probabilidade de um evento sísmico ocorrer em qualquer lugar do mundo. Ele apresenta a distribuição geográfica da aceleração de pico do solo (PGA, na sigla em inglês) com 10% de probabilidade de ser excedida em 50 anos. 

O cálculo dos valores da ameaça sísmica foi feito por meio do software OpenQuake, que é livre, de código aberto e desenvolvido pela Fundação GEM. Os modelos estão abertos e disponíveis no site da GEM.

O modelo de ameaça alcançou cobertura global, com um total de 30 modelos probabilísticos, nacionais e regionais, de ameaça sísmica. Esses modelos foram desenvolvidos por diferentes instituições e por cientistas da Fundação GEM. 

O mapa e o banco de dados subjacentes dos modelos estão abertos, ou seja, é possível baixar, modificar e integrar facilmente novos modelos ou atualizações de modelos existentes. A Fundação GEM planeja lançar regularmente atualizações desse mapa, à medida em que novas informações forem disponibilizadas. 

Mapa global de risco sísmico  

Mapa de exposição global: mostra a distribuição geográfica de edifícios residenciais, comerciais e industriais em cada país. Na sua elaboração, foram consideradas informações sobre o tipo de material das edificações, o número de andares e as práticas locais de construção (como a porcentagem de uso das normas de resistência a sismos de cada região).

Mapa global de perdas humanas provocadas por sismos: mostra uma estimativa da média anual de perdas humanas devido a danos excessivos ou colapsos estruturais de edifícios causados por um terremoto.

Mapa global de risco sísmico: apresenta a distribuição geográfica das perdas médias anuais em dólares americanos. Com o objetivo de obter um mapa global, no qual os valores de cada país sejam comparáveis, os valores foram padronizados em relação aos custos médios de construção em cada país.

O mapa de risco da GEM foi feito para ser um produto dinâmico, sendo assim, pode ser atualizado quando novos conjuntos de dados e modelos estiverem disponíveis. Para ter acesso a detalhes técnicos sobre a compilação de mapas de ameaça e risco e os modelos subjacentes, acesse: www.globalquakemodel.org/gem

Quais são os benefícios desse modelo?

Estes são alguns benefícios do modelo que permitem a prevenção de riscos sísmicos e se tornam insumos para a tomada de decisões estratégicas: 

• Proporciona maior conhecimento e compreensão do risco sísmico em todas as suas dimensões: características da ameaça em nível local
  e regional, exposição de pessoas e bens, vulnerabilidade física e social. Com essas informações, os órgãos reguladores podem propor melhores estratégias para mitigar os efeitos dos sismos; 
• Permite que os organismos de prevenção e assistência a desastres criem planos de ação e preparação para o atendimento
  de emergências; 
• Estimula o investimento para a criação de cidades e comunidades que sejam resilientes aos efeitos sísmicos; 
• Facilita um maior conhecimento da vulnerabilidade física das estruturas em cada região, o que estimula a priorização de esforços e o incentivo a programas de melhoria e reabilitação estruturais; 
• Possibilita a criação de mapas de riscos regionais e locais, que são úteis para gerir a adoção de medidas de mitigação; 
• Promove estratégias que permitem educar e sensibilizar as comunidades sobre a importância da redução de riscos. 
• Apoia o desenvolvimento ou estruturação urbana nos planos de ordenamento territorial. 

A GEM  depois do modelo global

A fundação continuará a promover fortemente o desenvolvimento e aprimoramento de modelos e ferramentas para a avaliação de risco sísmico no âmbito global, fornecendo atualizações anuais dos modelos. Em dezembro de 2019, lançará o Mapa de vulnerabilidade social global e risco integrado (SVIR, na sigla em inglês). Além disso, trabalhará em outros fenômenos da natureza, como inundações, vulcões, tsunamis e deslizamentos de terra, para que a OpenQuake possa ser utilizada na avaliação de múltiplos riscos.

Fontes

• Ana María Cortés Zapata. Matemática e mestre em ma- temática aplicada pela Universidade EAFIT. 
• John Schneider. Geofísico da Universidade da Califórnia, San Diego, Estados Unidos. Doutor em geofísica pela Universidade de Wisconsin.
• Marco Pagani. Mestre em ciências geológicas e doutor em ciências da Terra pela Universidade de Milão.
• Vitor Silva. Mestre em engenharia estrutural e doutor em engenharia de riscos pela Universidade de Aveiro, Portugal.