Um avanço notável na modelagem matemática promete revolucionar a forma como compreendemos os riscos de terremotos. Pesquisadores do Stevens Institute of Technology, nos Estados Unidos, desenvolveram um método que acelera as complexas simulações sísmicas em cerca de mil vezes, tornando as avaliações de risco mais rápidas e práticas. Este progresso, detalhado em matéria publicada no ScienceDaily, não prevê o momento exato de um abalo, mas aprimora significativamente a capacidade das cidades de se prepararem para eventos futuros.
Terremotos são fenômenos diários, muitas vezes com consequências devastadoras, e sua previsão ainda escapa à ciência. O Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) estima que cerca de 55 terremotos ocorram a cada dia globalmente, totalizando aproximadamente 20.000 por ano. Em 2025, um terremoto de magnitude 8.8 na Península de Kamchatka, na Rússia, foi um dos maiores já registrados.
O impacto financeiro desses eventos também está crescendo. Um relatório de 2023 do USGS e da Agência Federal de Gerenciamento de Emergências (FEMA) revelou que os danos causados por terremotos nos Estados Unidos custam cerca de US$ 14,7 bilhões anualmente. A crescente urbanização em regiões sísmicas intensifica a necessidade de avaliações de risco mais eficientes e preparativos mais robustos.
A Complexidade da Inversão de Forma de Onda Completa
Para mapear as camadas subterrâneas da Terra, os cientistas utilizam uma técnica conhecida como Inversão de Forma de Onda Completa (FWI). Este método de imagem sísmica reconstrói a estrutura do subsolo combinando simulações com dados reais de terremotos. A professora assistente Kathrin Smetana, do Departamento de Ciências Matemáticas do Stevens Institute, explica que a composição do subsolo, que pode variar de rocha sólida a areia ou argila, influencia diretamente como o tremor é sentido na superfície.
O processo envolve gerar terremotos simulados por computador, rastrear o movimento das ondas sísmicas e comparar os padrões resultantes com os sismogramas reais de eventos sísmicos. Após múltiplas iterações, o modelo simulado se alinha aos dados observados, oferecendo uma imagem precisa das condições subterrâneas. No entanto, a FWI tradicional apresenta um grande desafio: cada simulação pode envolver milhões de variáveis e precisa ser repetida milhares de vezes. Segundo Smetana, uma única simulação pode levar horas, mesmo em clusters de computação avançados, tornando o monitoramento contínuo extremamente caro e demorado.
O “Truque” Matemático que Otimiza a Avaliação de Riscos
Para superar essas limitações, Smetana e sua equipe, incluindo os sismólogos computacionais Rhys Hawkins e Jeannot Trampert da Universidade de Utrecht, e Matthias Schlottbom e Muhammad Hamza Khalid da Universidade de Twente, na Holanda, desenvolveram um modelo simplificado. Este “truque” matemático acelera as simulações em aproximadamente 1.000 vezes, tornando a avaliação de riscos sísmicos muito mais prática.
O novo método permite a criação de uma visão realista do subsolo com menor poder computacional, o que aumenta a resiliência a terremotos. Embora a previsão de terremotos ainda esteja fora do alcance, a capacidade de entender rapidamente como o subsolo de uma área específica pode reagir a um tremor é um passo crucial para mitigar danos e salvar vidas. Ao reduzir drasticamente o tempo e o custo das simulações, esta simulação sísmica avançada pode permitir que engenheiros e planejadores urbanos tomem decisões mais informadas sobre onde e como construir, especialmente em zonas de alto risco.
Este avanço representa um marco significativo na sismologia, deslocando o foco da (ainda inatingível) previsão de terremotos para uma compreensão mais ágil e profunda de seus impactos potenciais. Ao invés de tentar prever o imprevisível, a ciência agora pode oferecer ferramentas mais eficazes para a preparação, fortalecendo a segurança de comunidades em todo o mundo diante da atividade sísmica.
