Um sistema baseado em GPS pode fornecer alertas anteriores aos sensores sísmicos quando terremotos devastadores ocorrerem.
Um novo estudo sugere que um sistema global de monitoramento de terremotos baseado em GPS pode fornecer avisos mais oportunos e precisos do que as redes sísmicas tradicionais quando ocorrem terremotos poderosos. Também pode reduzir a frequência de alertas falsos.
No novo estudo, publicado este mês no Boletim da Sociedade Sismológica da América, uma equipe de pesquisadores detalhou novos avanços no desenvolvimento de um sistema de alerta global de terremotos que mede o deslocamento de estações receptoras de satélite do Sistema de Posicionamento Global (GPS) quando ocorre um terremoto deforma a crosta terrestre. O sistema avalia a magnitude de um terremoto em segundos e emite alertas em menos de dois minutos a partir da primeira detecção do movimento do solo.
De acordo com o autor principal Timothy Melbourne, professor de geologia da Central Washington University, o sistema de detecção baseado em GPS pode fornecer alertas mais precoces e precisos do que os sensores sísmicos tradicionais distribuídos em regiões tectonicamente ativas, que podem ser sobrecarregadas com um pico inicial de dados quando as ondas sísmicas surgem primeiro.
“O problema é que quando os terremotos ficam muito grandes, as redes sísmicas tradicionalmente têm muita dificuldade em entender o que aconteceu nos primeiros minutos após o evento”, disse Melbourne ao Space.com. “O que você encontra, mesmo com um terremoto de médio porte, é um traço sísmico muito complicado. As ondas sísmicas irradiam para a terra, elas saltam dentro da terra e interagem com as estruturas. É muito complicado descobrir qual foi a fonte de as ondas versus qual é o efeito de todas as reverberações na crosta. ”
Os sismólogos, acrescentou Melbourne, geralmente esperam que as ondas se espalhem mais longe do centro e escalem o terremoto à distância. Mas esperar não é uma opção com a ameaça de terremotos de alta magnitude e tsunamis potencialmente devastadores que podem matar milhares de pessoas.
Em 2019, por exemplo, o aplicativo de alerta de terremoto dos EUA ShakeAlert não avisou os cidadãos de Los Angeles quando um terremoto de magnitude 6,4 atingiu o sul da Califórnia no Dia da Independência porque avaliou incorretamente a força dos tremores. Por outro lado, alertas falsos podem causar pânico e reduzir a confiança no sistema no futuro.
“Foi o que aconteceu no Japão em 2011”, disse Melbourne. “As sirenes de tsunami dispararam, todos os avisos aconteceram, mas eles tiveram três ou quatro deles nos anos anteriores. Então as pessoas não levaram isso a sério.”
O sistema de monitoramento baseado em GPS, que mede a posição precisa do receptor, não precisa lidar com o emaranhado de ondas sísmicas. Ele mede o quanto o terremoto deformou o solo, mudando a posição dos receptores.
“Se você voltar aos catálogos dos últimos 20 anos e olhar para um gráfico de quanto o solo se deformou em relação à magnitude do terremoto, é extremamente linear”, disse Melbourne. “Em Tohoku (a região mais próxima ao epicentro do terremoto de 2011 no Japão), algumas das estações [GNSS] se moveram mais de cinco metros.”
Os receptores enviam o sinal em tempo real pela internet, redes de celular ou satélite para o sistema central, que avalia o deslocamento em segundos e informa as autoridades locais sobre a escala do terremoto.
Melbourne diz que a eficácia do sistema baseado em GPS (ele pode usar dados de outros sistemas de navegação por satélite, ou GNSS, também) nas primeiras avaliações de terremotos poderosos reside em sua “contundência” e sensibilidade limitada em comparação com os sensores sísmicos.
“É como ouvir uma orquestra e só querer saber o quão alto está”, disse Melbourne. “Você não quer ouvir violinos ou trompas, você só quer fazer aquela medição.”
Cientistas estudaram os movimentos das placas da crosta terrestre usando dados de GPS desde 1980. Mas um sistema espacial de alerta verdadeiramente global só se tornou possível recentemente, disse Melbourne, graças à proliferação de estações fixas de GPS, freqüentemente usadas para fins terrestres. topografia e trabalhos de construção.
“A velocidade com que a distribuição global de receptores GPS está crescendo é surpreendente”, disse Melbourne. “Está crescendo em milhares de novas estações por ano e todas elas fornecem dados de posicionamento de alta qualidade.”
No futuro, o sistema pode ser capaz de incorporar dados de smartphones e dispositivos móveis. Embora sejam projetados para se moverem, já existem algoritmos de inteligência artificial que seriam capazes de distinguir padrões típicos de tremores de terra, acrescentou Melbourne.
Por enquanto, os pesquisadores estão tentando convencer países de todo o mundo a compartilhar dados de suas estações para permitir alertas e ajudar a melhorar a ciência por trás da tecnologia. A pesquisa está detalhada na edição de 11 de maio do Bulletin of the Seismological Society of America.
Publicado em 25/05/2021 06h44
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