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Táticas de Mitigação de Deslizamentos de Terra no Rio, Parte 2: Emissões Acústicas

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Nos primeiros meses de 2019, a cidade do Rio de Janeiro passou por duas chuvas fortes que mataram 17 pessoas e deixaram centenas desabrigadas. À medida que esses desastres se tornam mais comuns, o Rio de Janeiro mostra já sofrer com os impactos dramáticos das mudanças climáticas. Com a recorrência desses eventos, a mitigação adequada de deslizamentos de terra e enchentes tem se tornado um assunto urgente (embora a mesma urgência não se reflita nos orçamentos do governo).

Esta série de três partes sobre os riscos e a mitigação de desastres ambientais joga luz sobre a situação atual dos sistemas de prevenção de desastres naturais no Rio de Janeiro e seus efeitos em favelas da cidade. A primeira parte desta série, focou na definição de risco e na história das estratégias de prevenção de deslizamentos de terra e enchentes atualmente em uso. A parte dois, abaixo, examina a potencial aplicabilidade de um sistema alternativo de alerta precoce usando emissões acústicas.


Conforme explicado na primeira parte desta série, o Rio de Janeiro emprega uma rede de pluviômetros por toda a cidade para monitorar as chuvas e mitigar os efeitos de desastres naturais induzidos pelas chuvas. O sistema Alerta Rio, implementado em resposta a uma série de deslizamentos de terra mortais em 1996, nasceu em 1997 e foi aprimorado dois anos depois com o radar Doppler e uma equipe de meteorologistas da Geo-Rio. Em 2011, o sistema foi atualizado novamente com um novo sistema de sirenes e um mapeamento completo das “áreas de risco” da cidade. Esse sistema visa alertar moradores de favelas sobre uma precipitação significativa aproximadamente duas horas antes de um desastre em potencial, como uma enchente repentina ou deslizamento de terra.

O sistema é inadequado por vários motivos. Primeiro, a rede de pluviômetros mede os níveis de chuva dentro de um prazo pré-estabelecido, em vez de rastrear o movimento do solo em terreno de risco. Isso é insuficiente, dado que deslizamentos de terra ocorrem, no Rio, em níveis abaixo dos níveis determinados de acionamento de alarme (podemos notar pelo deslizamento de terra de 2019 no Morro da Babilônia, na Zona Sul da cidade, quando duas pessoas morreram enquanto as sirenes de alerta não haviam sido acionadas). Segundo, uma vez atingidos os limiares de pluviômetro, a comunidade não é imediatamente avisada—um conselho preliminar entre as lideranças da Defesa Civil e da Geo-Rio decide se o risco é grande ou não o suficiente antes de soar um alarme real. Terceiro, os percalços financeiros da prefeitura colocaram as comunidades em maior risco: os gastos com medidas de prevenção de inundações caíram 71% sob o Prefeito Marcelo Crivella. Embora o prefeito tenha, supostamente, se esforçado para garantir financiamento visando a preparação para este verão antes das eleições municipais de 2020, ele também congelou os pagamentos para todos os servidores públicos em 17 de dezembro. Com a estação das chuvas já presente, a prefeitura precisa de uma alternativa gerida pela comunidade, e economicamente viável.

Uma Alternativa: Emissões Acústicas

Neil Dixon, professor de Engenharia Civil da Universidade de Loughborough, Reino Unido, desenvolveu um sistema alternativo de alerta precoce para deslizamentos de terra. De acordo com oito requisitos, pelas estipulações de Dixon, os sistemas de alerta para desastres naturais devem:

  1. Ser de baixo custo
  2. Ser fácil de instalar
  3. Monitorar resoluções espaciais e temporais
  4. Operar em diferentes condições do local
  5. Ser auto-sustentável e exigir interação humana mínima
  6. Estar em rede para transferir informações para os usuários
  7. Ser robusto e ter o mínimo de alertas falsos

A equipe de Dixon desenvolveu, assim, um sistema que determina o risco de deslizamento de terra através de emissões acústicas (EA), ou a “geração de ondas elásticas transitórias produzidas por uma súbita redistribuição de tensão em um material”. Isso significa que um sistema baseado em EA, em vez de medir os níveis de chuva, mede o nível de interrupção ocorrendo abaixo do solo. Esse sistema, conhecido como Community Slope SAFE (veja vídeo), elimina a necessidade de interferência do governo, democratizando os sistemas de alerta atualmente limitados ao monitoramento por especialistas em geotécnica. Dixon e colaboradores desenvolveram uma versão de baixo custo desse sistema para áreas vulneráveis a deslizamentos de terra em países de baixa e média renda.

Simplificando, emissões acústicas (EA) são ondas de tensão elástica geradas pela deformação de materiais. Para medir essa tensão, um guia de ondas de aço é inserido diretamente no fundo e preenchido com material granular “barulhento”, como areia, cascalho ou vidro triturado. Anexado ao topo deste guia de ondas está o sensor de EA. No caso de um movimento significativo do declive, o material sacode rapidamente dentro do guia de ondas, gerando ondas EA até o sensor, onde as ondas são convertidas em um sinal de tensão através do que é chamado de transdutor piezoelétrico. Quando um limiar de movimento predeterminado é excedido, um alerta sonoro e visual é emitido para uma estação-base instalada na comunidade (que pode ser monitorada por uma organização comunitária da favela, não dependendo de um órgão governamental), que por sua vez alerta os moradores nas proximidades, que está ocorrendo um movimento rápido da terra e começa a executar planos de ação, como evacuação.

Essa linha direta de comunicação entre a estação base e moradores da favela é essencial, pois reduz os atrasos de alerta e remove o risco de inação devido à desconfiança de moradores no governo local. Alguns moradores não deixam suas casas em tempos de crise por medo de perdê-las e seus pertences, seja por um desastre natural ou por uma intervenção do governo. Mariluce Mariá Souza, moradora do Complexo do Alemão, na Zona Norte do Rio, diz que alguns moradores saem de casa o mais rápido possível, mas muitos não conseguem. “Principalmente, colocamos crianças e animais em terreno alto, oramos e esperamos que a chuva passe”, diz ela.

Vários estudos acadêmicos confirmaram que existe uma correlação direta entre as ondas de emissão acústica e as taxas de deslocamento de encostas, uma vez que a taxa de deslocamento seja estabelecida. Além disso, o método EA tem um custo comparativamente baixo. Com base em valores relacionados à pesquisa, estimou-se que um sensor custaria o equivalente a algumas centenas de dólares. Enquanto isso, estudos que conduzem comparações entre o CSS e outros inclinômetros mais caros mostraram detecções quase idênticas. A flexibilidade do material de enchimento (vidro triturado, etc.) também oferece oportunidades viáveis de reutilização para garrafas e outros objetos de vidro que, de outra forma, seriam jogados fora. Esses sistemas também podem usar painéis solares para alimentar os sensores EA.

Além disso, o sistema leva em consideração as diferenças na formação de terras onde geralmente ocorrem deslizamentos de terra. Os limiares de movimento do solo de EA podem ser facilmente ajustados por não profissionais, de acordo com aspectos específicos da suscetibilidade da terra ao redor de diferentes comunidades. Essa personalização pela própria comunidade pode reduzir os alarmes falsos e ainda capturar eventos críticos.

O sistema de aviso precoce de EA—atualmente sendo testado no Canadá, partes da Inglaterra, e com um local de teste escolhido para o experimento na Malásia—parece uma possível modernização adequada e necessária para as favelas do Rio. O EA fornece uma alternativa mais rápida, viável e de menor custo ao atual sistema de alarme do Rio. Priorizar os moradores como os primeiros a ouvir sobre um desastre em potencial ajudará a criar confiança entre os moradores e o sistema de alerta de deslizamentos de terra, enquanto o sistema atual, conforme aplicado, comumente resulta em justificável desconfiança, alarmes falsos e intenções questionáveis do governo quanto as táticas de evacuação.

Esta matéria é a segunda parte de uma série de três partes que analisará as táticas de mitigação de deslizamentos e enchentes atualmente usadas no Rio de Janeiro, além de descrever sistemas de alarme comunitários já sendo testados em outros países suscetíveis a desastres naturais causados pelas chuvas. Leia a primeira parte aqui.


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