RISCO SÍSMICO E RISCO VULCÂNICO EM PORTUGAL

Anabela M. Ramos

RISCO SÍSMICO

Todos os elementos caracterizadores de uma cidade como os

habitantes, localização, actividades, etc. são fatores que

contribuem para caracterizar o risco sísmico de determinado

local.

Percebendo quais os fatores/características que contribuem para o risco de um sismo num dado espaço urbano podemos fazer um retrato da cidade em termos do impacte que esse desastre natural causa (Davidson, R., 1997) e, consequentemente, definir estratégias para mitigar o mesmo risco.

PRINCIPAIS FATORES QUE CONTRIBUEM PARA O RISCO DE DESASTRE EM CASO DE SISMO

1 – Hazard ou Perigosidade; 2 – Exposição; 3 – Vulnerabilidade; 4 – Impacte no Exterior; 5 – Capacidade de Resposta.

O FACTOR HAZARD OU PERIGOSIDADE É COMPOSTO: a) pela possibilidade de ocorrência de vibrações sísmicas de

dada severidade num certo local; b) pelos efeitos colaterais (liquefacção, deslizamentos,

tsunami, etc.).

Os riscos colaterais que advém de um sismo estão relacionados por exemplo com os tipos de solo, declives e outras morfologias de cada cidade (Os riscos colaterais provocados por abalos sísmicos tais como incêndios, liquefação ou tsunamis são os responsáveis pela contaminação das águas, solos, florestas, etc.)

A EXPOSIÇÃO Tudo o que encontramos numa cidade está exposto ao risco. Não importa o hazard ser muito elevado em determinada região se não tiver uma população e infraestruturas associadas e expostas a esse mesmo hazard; se assim for não haverá danos nem interrupções e consequentemente não haverá risco. A Exposição inclui: - Exposição das Infraestruturas; - Exposição da População; - Exposição das Actividades Económicas; - Exposição Sócio-Política.

VULNERABILIDADE

A Vulnerabilidade inclui: - Vulnerabilidade das Infraestruturas; - Vulnerabilidade da População; - Vulnerabilidade das Actividades Económicas; - Vulnerabilidade Sócio-Política.

IMPACTE NO EXTERIOR

Este fator indica de que forma as perdas económicas, as interrupções nas redes, a vida política e social serão afetadas para além do local onde se registou o abalo. As cidades vão para além das suas fronteiras. Por exemplo, o sismo do Faial de 1998 teve repercussões a nível nacional e não apenas nas ilhas onde foi sentido o sismo e onde se registaram os estragos.

CAPACIDADE DE RESPOSTA

O fator Capacidade de Resposta descreve a eficiência de uma cidade em restabelecer as suas atividades e para isto necessita de uma organização e planeamento operacional antes de ocorrer o sismo, recursos financeiros equipamento e recursos humanos disponíveis, bem como de uma fácil mobilidade no pós-sismo.

PERIGOSIDADE E RISCO SÍSMICO

SISMICIDADE E FONTES SÍSMICAS

ANÁLISE DA INFORMAÇÃO SÍSMICA

CARATERIZAÇÃO DAS FONTES SÍSMICAS

ESTIMATIVA DA PERIGOSIDADE SÍSMICA

Análise determinística da perigosidade sísmica (ADPS) Envolve a definição de um cenário sísmico particular sobre o qual é baseada a avaliação da perigosidade do movimento do solo. •O cenário consiste em supor a ocorrência de um sismo de determinada magnitude (sismo de controlo – mais importante sismo histórico), gerado por uma determinada fonte situada a uma certa distância do local em estudo.

A ADPS fornece o cenário mais gravoso, mas não fornece informação sobre: • a probabilidade de ocorrência do sismo de controlo; • a probabilidade do sismo de controlo ocorrer no sítio

que se escolheu; • o nível de vibração que pode ser esperado durante

um certo intervalo de tempo.

Análise probabilística da perigosidade sísmica (APPS) Permite a combinação de modelos probabilistas para a determinação dos sismos e seus efeitos

•Permite identificar, quantificar e combinar a magnitude, a localização e as características do movimento do solo, fornecendo um cenário mais completo da perigosidade sísmica.

•Esta análise permite definir o período de retorno. Período de

retorno = 1/probabilidade de não-excedência (de valores máximos de aceleração do solo, num certo Δt)

•Na perspectiva probabilística, a severidade dos movimentos do solo é frequentemente expressa pela aceleração do movimento do solo (A)

•O perigo sísmico (Hx) é definido como a probabilidade (P) da aceleração máxima do solo nesse local (Ax) exceder um dado valor de referência da aceleração do solo (Ar) num certo intervalo de tempo (Δt). Hx = P (Ax > Ar) Δt

SISMICIDADE EM PORTUGAL

A sismicidade, em Portugal, não é, normalmente, nem muito intensa, nem muito frequente. No entanto, o território tem sido atingido por diversos sismos com elevada magnitude e intensidade, tendo sido detetados eventos desde há mais de dois milénios.

Localização de epicentros e relação com a Tectónica de Placas (Global_plate_motion_2008-04-17.jpg)

OCORRÊNCIAS SÍSMICAS MOSTRADAS SEGUNDO A PROFUNDIDADE DA LOCALIZAÇÃO DO FOCO OU HIPOCENTRO. LEGENDA: AMARELO (SUPERFICIAIS) = PROFUNDIDADE DO FOCO ATÉ 25 KM VERMELHO (INTERMÉDIOS) = PROFUNDIDADE DO FOCO ENTRE 26 E 75 KM NEGRO (PROFUNDOS) = PROFUNDIDADE DO FOCO ENTRE 76 E 660 KM

SISMOGRAMA DO SISMO QUE OCORREU EM 3 JAN 2005. FONTE: <WWW.IGIDL.UL.PT>

A Zona de fratura Açores-Gibraltar

Sismicidade da região Açores-Tunísia (M> 3), entre 1912 e 1985 (Bufforn et al., 1988)

SISMICIDADE GERAL DA REGIÃO DO GOLFO DE CÁDIS E DO MEDITERRÂNEO OCIDENTAL, COM AS SOLUÇÕES DOS MECANISMOS FOCAIS PARA OS SISMOS COM MB ≥ 5.5 (LONERGAN AND WHITE, 1995)

O SEGMENTO ORIENTAL DA ZONA DE FRATURA AÇORES-GIBRALTAR

ZONAS SISMOGENÉTICAS DE PORTUGAL CONTINENTAL

Zonamento sísmico proposto por Vilanova e Fonseca (2007)

Principais instituições ligadas à sismologia no país: o Instituto de Meteorologia (IM), o Centro de Geofísica de Évora (CGE), O centro de Geofísica da Universidade de Lisboa (CGUL) e o Instituto Superior Técnico (IST).

Rede sísmica de Portugal Continental

Distribuição de epicentros de sismos históricos e instrumentais, entre 33dC e 1991. Adaptado de L. Matias, in J. Cabral (1993).

Últimos grandes sismos em Portugal Data Magnitude Tsunami 63 ac desc. Grande 382 desc. Grande 1356 8,5 1755 8,7 a 9 Grande 1761 8 Pequeno 1769 6,5 a 7,3 Pequeno

O sismo mais antigo de que há notícia é conhecido pela descrição efetuada por Frei Bernardo de Brito (1609) na Monarquia Lusitana, e teria ocorrido em 63 a.C., afetando as costas atuais portuguesa e a da Galiza. Teria sido acompanhado por tsunami de grande altura, em consequência do que as populações fugiram do litoral para o interior. A localização do epicentro deste sismo (questionável, segundo alguns autores) é incerta.

Em 382 d.C. há notícia de outro grande sismo, com epicentro provável a SW do cabo de São Vicente, havendo relatos da ocorrência de um grande tsunami e desaparecimento de ilhas que existiriam ao largo do cabo referido.

Outro sismo histórico importante foi o que ocorreu em 24 de Agosto de 1356, que foi sentido em toda a Península Ibérica, tendo atingido em Portugal intensidade semelhante ao de 1755.

SISMICIDADE INTER-PLACAS

Região dos Açores Devido à sua localização junto à fronteira

divergente de placas e ao ponto triplo, a região dos Açores é caracterizada por sismicidade assinalável.

O último sismo catastrófico que ocorreu nos Açores foi o de 1 de Janeiro de 1980 (M = 7.2)

Banco de Gorringe

A maioria dos autores, fundamentados na distribuição dos danos, localiza a área epicentral de alguns dos sismos históricos mais importantes que afetaram o território de Portugal continental, no mar a sudoeste do cabo de São Vicente, na região do Banco do Gorringe. É o que se passa, entre outros, com os abalos ocorridos em 60-63aC, 1033, 1356, 1755 e 1969.

Nesta região, a sismicidade instrumental, embora com a

profundidade focal mal estabelecida, parece ocorrer preferencialmente nos 30km superficiais da litosfera, atingindo profundidade máxima de 50 a 70km.

Data Magnitude tsunami

63 a.C. Grande

382 Grande

1356 8,5

1755 8,7 a 9,0 Grande

1761 8,0 Pequeno

1969 6,5 a 7,3 Pequeno

Alguns sismos interplacas com epicentro provável localizado na zona do Gorringe.

Carta de isosistas para o sismo de 1 Nov 1755. Adapt. Moreira (1991)

Localização do epicentro e mecanismo focal do sismo de 28 FEV 1969

SISMICIDADE INTRAPLACAS

Além da sismicidade associada à deformação litosférica na fronteira de placas Açores-Gibraltar, existe também actividade sísmica significativa no interior do território português e junto ao litoral, caracterizada pela ocorrência de alguns sismos históricos com magnitude estimada em cerca de 7.

Eventos quer históricos (como, por exemplo, os sismos de Benavente, em 1909, de Loulé, em 1856, e o de Setúbal, em 1858), quer instrumentais, revelam que a sismicidade intra-placas tem, também, grande relevância.

Efeitos colaterais de um sismo Tsunamis Deslizamentos Liquefação dos solos

Sismicidade da zona oeste-ibérica, com base no catálogo sísmico do IGIDL e o catálogo 1970-2000 do IM <www.igidl.ul.pt>

Sismos relacionados com falhas Sismos com distribuição difusa (característica intraplaca)

Carta de isosistas do sismo de 1909

Mapa de isossistas do sismo de 11 de Novembro de 1858 (escala de Mercalli mod.), adpt. Moreira (1991)

Benavente após o sismo, em 23 de Abril de 1909

Data Magnitude Obs.

1344 Grande destruição em Lisboa

1531 7,0 a 7,5 Grande destruição em Lisboa

1909 6,4 a 7,1 Destruição de Benavente;

intensidade IX a X

Alguns sismos intraplacas com epicentros possivelmente associados à Falha do Vale Inferior do Tejo, na área de Benavente

Vale inferior do Tejo 1344,1531, 1909

Loulé 1587, 1856

Setúbal 1858

Batalha - Alcobaça 1528, 1890

Moncorvo 1751

Algumas zonas com sismicidade histórica notável

Sismo de 1 de Novembro de 1755 (https://sites.google.com/site/spessismica/sismoa/sismo-1755)

O grande sismo de 1755, que é considerado por vários autores o maior sismo de sempre (é-lhe atribuída uma magnitude próxima de 9), teve o seu epicentro próximo do Banco de Gorringe, estrutura situada a SW do território, a cerca de 200 km de Lisboa.

O abalo de magnitude 8,75 na escala de Ritcher, fez entre 40 a 80 mil vítimas, calculando-se que só em Lisboa tenham morrido 20 mil das 200 mil pessoas que habitavam a capital na época.

O património também foi afetado, tendo sido destruídas ou irremediavelmente danificadas 32 igrejas, 60 capelas, 31 mosteiros, 15 conventos e 53 palácios.

Os seus efeitos sentiram-se em Marrocos, na Europa do norte (Finlândia, Escócia, Irlanda, Bélgica, Holanda), no norte de Itália, na Catalunha, no sul de França, na Suiça, nos Açores, na Madeira, nas costas do Brasil e até nas Antilhas. Segundo Pereira de Sousa, «foi o mais extenso que a ciência jamais registou».

Mapa de isossistas do sismo de Lisboa de 1755 (INMG, 1956)

Locais onde se observou liquefacção do solo aquando do sismo de 1 Nov. 1755 (in Sousa Oliveira, 2005)

Lisboa já tinha sofrido muitos tremores de terra. Enumeram-se oito durante o século XIV, cinco durante o século XVI (entre os quais os de 1531 - 1500 casas destruídas, e de 1597 - 3 ruas desaparecidas), e três no decorrer do século XVII. No século XVIII já se tinham sentido tremores de terra em Lisboa, em 1724 e em 1750, no próprio dia da morte de D. João V.

«As igrejas estavam cheias quando, às 9,40h, se ouviu um ronco subterrâneo logo seguido por um abalo. As vibrações eram rápidas mas durante os primeiros cinco segundos, não alarmantes. A partir de então o nível de vibração aumentou bastante causando logo danos nos edifícios. Depois de uma pequena pausa, o movimento recomeçou menos rápido mas muito mais violento.

Esta parte do abalo durou dois a três minutos e fez colapsar muitas casas, igrejas e edifícios públicos. As tapeçarias a cair sobre candeeiros ou velas nas igrejas terão originado incêndios por toda a baixa de Lisboa.

Cerca das 10,00 horas, as vagas de um tsunami chegava a Lisboa. As águas do Tejo desceram inicialmente, levando consigo os barcos ancorados junto ao cais. Em seguida, começaram a subir de nível, galgaram as paredes do cais e avançaram pela Baixa de Lisboa trazendo um mar de espuma e fazendo um ruído tremendo. Esta onda, avaliada em 15 metros de altura, entrou pela baixa mais de 500 metros.

Uma das primeiras iniciativas para o aprofundamento do conhecimento da ação sísmica em todo o mundo, foi o Global Seismic Hazard Assessment Program (GSHAP).

Projetos de investigação sobre comportamento sísmico

Global Earthquake Model (GEM), que cobre não só a perigosidade sísmica, como também a vulnerabilidade e exposição a nível global (plataforma opensource OpenQuake). A conclusão deste projeto está prevista para 2013, com a publicação do primeiro mapa de risco sísmico à escala global. O projeto SHARE (2009-2012)

Syner-G (2009-2012)

NERA (2010-2014)

Estimativas do risco sísmico para Portugal. (a) Zonamento adotado pelo LNEC (1983); valores de PGA para um período de retorno de 975 anos (b) Intensidades para um período de retorno de 500 anos (Sousa, 1996). (c) PGA com um período de retorno de 475 anos (Pelaez and Lopez Casado,2002).

Mapas de perigosidade sísmica para Portugal Continental (Vilanova e Fonseca, 2007)

Mapa de perigosidade da mediana

Mapa de perigosidade para o percentil 16 (esquerda) e para o percentil 84 (direita)

Curvas de perigosidade sísmica

Perdas económicas para os períodos de retorno de 475 e 975 anos [Sousa, 2006]

Mapas das perdas económicas e humanas para cenários de sismos históricos semelhantes aos de 1909 e 1755

Tsunami formado pelo Sismo do oceano Índico de 2004

Fotografia de incêndios durante o "Terremoto de San Francisco de 1906", o grande sismo que atingiu São Francisco,