MONITORAMENTO DA SISMICIDADE DO ESTADO DO CEARÁ

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1 MONITORMENTO D SISMICIDDE DO ESTDO DO CERÁ Introdução Situado numa região cortada por um conjunto de falhas ativas, o Estado do Ceará apresenta uma sismicidade contínua e expressiva em relação ao resto do país, merecendo, portanto, a atenção dos órgãos de pesquisa e vigilância na sua investigação e acompanhamento. Os órgãos de pesquisa sismológica mais presentes no estado são o Observatório Sismológico da Universidade de Brasília (SIS/UnB) e o grupo de sismologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), as quais, ao longo dos últimos vinte anos, vêm realizando levantamentos e estudos na área. O órgão de vigilância presente na maioria dos estudos é a Coordenadoria de Defesa Civil do Estado, que durante todo esse tempo vem operando a rede de estações sismográficas montadas pela UnB na região e prestando esclarecimentos à população sobre ocorrências sísmicas no Estado. Destacam-se, também, os trabalhos das Indústrias Nucleares do Brasil - INB, que foram responsáveis, juntamente com a UnB, pela instalação da primeira estação sismográfica no Estado. Coordenadoria de Defesa Civil CEDEC, em Fortaleza, onde são gravados. Histórico do monitoramento sismográfico do Estado realizado pelo SIS/UnB O monitoramento instrumental do Estado do Ceará iniciou-se em 1982, com a instalação da estação sismográfica de Itataia, próxima da mina de Urânia (paralisada), de propriedade das Indústrias Nucleares do Brasil (INR). Esta estação, que opera até hoje, foi resultado de uma cooperação que se estabeleceu entre a UnB e as INB, cujos dados muito vêm contribuindo para o conhecimento da sismicidade do Estado do Ceará. Posteriormente, foram instaladas as estações de Sobral, racoiaba e Beberibe e, por último a Estação Sismográfica de Fortaleza. Outras estações e redes sismográficas de caráter temporário foram também instaladas, em períodos de surtos sísmicos, pela UFRN e pela UnB. Monitoramento atual tualmente o Estado do Ceará está sendo monitorado por quatro estações sismográficas, que operam de forma contínua, em Sobral, Beberibe, Itataia e Fortaleza (Figura 1). s três primeiras são estações analógicas com gravação local em papel e que envolvem a troca do registro a cada dois dias; a última (Fortaleza) é uma estação digital de três componentes, cujos sensores estão instalados na Serra do Juá, Município de Caucaia, e os seus dados são enviados via rádio para a sede da Figura 1 Distribuição espacial das estações sismográficas, que operaram e operam atualmente no Estado do Ceará Estações sismográficas de Sobral, Itataia e Beberibe Essas três estações possuem os mesmos instrumentos: um Sismômetro de período curto (1 segundo), acoplado a um registrador em papel, cujo registro ou sismograma é trocado a cada dois dias; um relógio digital, integrado ao registrador, fornece pulsos de hora, minuto e segundo, que, por sua vez, são impressos no sismograma para a leitura do tempo de chegada das ondas em cada estação. Os instrumentos são alimentados por baterias, carregadas por painéis solares. Figura 2 é um diagrama em blocos representativo dos instrumentos dessas estações e as figuras 3, 4, 5 e 6 são os abrigos de seus instrumentos.

2 MPLIFICDOR/ FILTROS REGISTRDOR EM PPEL RELÓGIO DIGITL -12V DC 0V +12V DC SISMÔMETRO (COMPONENTE VERTICL) SISTEM DE LIMENTÇÃO (PINÉIS SOLRES/BTERIS/ REGULDORES DE VOLTGEM) Figura 2 Diagrama em blocos dos equipamentos de uma estação sismográfica típica, como as operam em Itataia, Sobral e Beberibe. Figura 5 - Estação Sismográfica de Beberibe/Salgadinho, instalada próxima da zona sismogênica de Cascavel. Estação Sismográfica de Fortaleza Estação Sismográfica de Fortaleza é uma estação de três componentes, que opera por rádiotelemetria, com gravação digital. Os seus equipamentos estão instalados em dois pontos distintos: na Serra do Juá, Município de Caucaia (estação remota) e na sede da Coordenadoria de Defesa Civil do Estado (CEDEC), em Fortaleza (Estação Central), Figura 6. Figura 3 - Estação Sismográfica de Sobral localizada no interior de uma Fazenda da Embrapa Figura 6 - Estação sismográfica de Fortaleza, central de recepção, registro e análise de dados sísmicos. Localizada na rua Soriano lbuquerque. Estação Remota Figura 4 - Estação Sismográfica de Itataia/Santa Quitéria, primeira estação a operar no Estado do Ceará. Nessa estação ocorre a detecção dos tremores de terra; as ondas sísmicas geradas pelos terremotos e explosões são convertidas em sinais elétricos pelo sismômetro (Fig. 7), transdutor eletromagnético de três componentes que capta o movimento do chão em três direções triortogonais: vertical, norte-sul e leste-oeste (Fig. 8), e requer, na sua instalação, o uso de uma bússola (Fig.8) para orientação precisa dos sensores nas direções dos pontos cardeais. Erros de orientação dos sensores 2

3 se refletem em erros de localização do hipocentro (ponto de origem da ruptura sísmica). Os equipamentos da Estação são alimentados por painéis solares e baterias. Figura 9 - Estação Sismográfica Remota da Serra do Juá/Caucaia, onde é mostrado o abrigo dos equipamentos, torre para transmissão de sinais e o poço do sismômetro. Figura 7 Vista do sismômetro Sprengnether de três componentes, modelo S3000. Figura 10 - Diagrama em blocos dos equipamentos de captação, processamento e transmissão de dados, instalados na estação remota, localizada na Serra do Juá - Caucaia. Figura 8 instalação do sismômetro requer o uso de uma bússola, para orientação dos sensores que captam o movimento do chão em três direções, triortogonais (Norte-Sul, Leste-Oeste e vertical). Os três sinais do sismômetro, um para cada componente de movimento do chão, são amplificados, filtrados e modulados (em freqüência), chamado condicionador de sinais, somados e entregues a um transmissor de UHF (Ultra High Frequency), que os envia para a estação central em Fortaleza, localizada a cerca de 30 km de distância (figuras 9, 10, 11 e 12). Figura 11 - Condicionadores de sinais (amplificador, filtros, moduladores) na estação remota. 3

4 O sistema de registro e análise de dados, que é composto, basicamente, por um conversor analógico digital (DC), por dois computadores ligados entre si por uma rede Lantastic, uma unidade gravadora de CD ROM e uma impressora laser, para a produção de sismogramas (Fig.14). O primeiro computador (), que funciona on line, adquire, processa e grava os sinais sísmicos continuamente provenientes da estação remota. O segundo computador (B), que trabalha off line, recebe os dados de para serem analisados e armazenados. Toda informação obtida é gravada em discos óticos, com capacidade para armazenar seis meses de dados. relógio GPS NTEN TO RRE RECEPTOR UHF D I S T R I B U I D O R DISCRIMINDOR 1 COMPONENTE E-W DISCRIMINDOR 2 COMPONENTE N-S DISCRIMINDOR 3 COMPONENTE VERTICL I N T E R F C E D C PC QUISIÇÃO DE SINIS PC NÁLISE DE SINIS B IMPRESSOR LSER BCKUP DDOS SISTEM DE LIMENTÇÃO (NOBREK) MPLIFICDOR R 320 REGISTRDOR EM PPEL TERMOSENSÍVEL MODELO HELICORDER Figura 12 - Vista da caixa utilizada para acondicionar parte da telemetria da Estação FORT, que se encontra no interior do abrigo de equipamentos na Serra do Juá. CÓDIGO DE TEMPO ESTÇÃO CENTRL - SEDE D CODEC - FORTLEZ Figura 14 - Diagrama em blocos dos equipamentos de recepção, registro e análise de dados, instalados na Estação Central de Fortaleza. Um registrador visual, em papel termosensível, grava continuamente a componente vertical do movimento do chão. Dessa forma é possível, através de uma simples inspeção visual, acompanhar, durante todo o tempo, a ocorrência de tremores de terra. Um relógio sincronizado por satélite gera as informações precisas de tempo, que são impressas nesse registrador e gravadas no computador que está adquirindo os dados. Os dados da estação são disponibilizados na Internet para que o SIS/UnB busque, quando necessário, eventos significativos para uma análise mais refinada em Brasília. Está disponibilizado no computador de análise um conjunto de programas que permite ao pessoal da CEDEC realizar o processamento e a análise preliminar dos dados da estação. Mostra de Sismologia de Fortaleza Figura 13 - Vista da torre de telecomunicações, localizada na sede da SETS, em Fortaleza-CE, na qual estão instalados o receptor GPS e a antena de UHF. Estação Central Os sinais enviados do campo são captados por uma antena (Fig.13), localizada em Fortaleza, onde são recebidos, demodulados, filtrados e digitalizados para posterior gravação em computador. Na Estação Central de Fortaleza, onde existe uma área de 40m 2, além dos sistemas de recepção, registro e análise de dados, montou-se uma pequena mostra de sismologia, onde visitantes podem receber ensinamentos audiovisuais sobre a fenomenologia dos terremotos, bem como terem acesso a pôsteres explicativos sobre tectônica de placas, sismicidade mundial brasileira e do Estado do Ceará, tsunamis, ondas sísmicas (como são geradas), o interior da Terra, etc; e a programas de computador que demonstram onde acontecem os 4

5 terremotos, como se propagam as ondas sísmicas pelo interior da Terra e ocorrência de terremotos. Mostra de Sismologia recebe visitantes, como pode ser visto nas fotos a seguir, no horário comercial, está situada na Rua Soriano lbuquerque, 230, Bairro Joaquim Távora. Telefone 199 (gratuito) ou (85) O responsável é o técnico Francisco Brandão. Foto 3 - Comitiva oficial do Governo do Estado em visita a Mostra de Sismologia, por ocasião da inauguração do Laboratório de Sismologia. Foto 1 - Descerramento da placa na Estação Sismográfica de Fortaleza pela então Primeira Dama do Estado, Senhora Vanda Veras. Foto 4 - Então Vice-Reitor da Universidade de Brasília, Prof. Thimothy Mulholland, Chefe do Observatório Sismológico, Prof. Lucas V. Barros, Coordenador de Defesa Civil do Estado, Ten. Cel. Murilo L. de Queiroz. Foto 2 Secretário de Estado da ção Social, Dr. Edilson. Sarriune, Primeira Dama do Estado, Sra Vanda Veras, Chefe do SIS/UnB, Prof. Lucas V. Barros e o Governador do Estado, Sr. Beni Veras. 5