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.
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, Aracoiaba 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
Atualmente o Estado do Ceará está sendo monitorado por quatro estações sismográficas, que operam de forma contínua, em Sobral, Beberibe, Itataia e Fortaleza (Figura 1). As 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
Coordenadoria de Defesa Civil CEDEC, em Fortaleza, onde são gravados.
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. A 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.
SISMÔMETRO (COMPONENTE VERTICAL) A M P L IF IC A D O R / FI L T R O S SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO (PAINÉIS SOLARES/BATERIAS/ REGULADORES DE VOLTAGEM) RE G IS T RA DO R EM P A PE L RE L Ó G IO DI G IT A L +12VDC -12VDC 0V
Figura 2 – Diagrama em blocos dos equipamentos de uma
estação sismográfica típica, como as operam em Itataia, Sobral e Beberibe.
Figura 3 - Estação Sismográfica de Sobral localizada no interior
de uma Fazenda da Embrapa
Figura 4 - Estação Sismográfica de Itataia/Santa Quitéria,
primeira estação a operar no Estado do Ceará.
Figura 5 - Estação Sismográfica de Beberibe/Salgadinho,
instalada próxima da zona sismogênica de Cascavel. A Estação Sismográfica de Fortaleza
A Estação Sismográfica de Fortaleza é uma estação de três componentes, que opera por rádio-telemetria, 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 6 - Estação sismográfica de Fortaleza, central de
recepção, registro e análise de dados sísmicos. Localizada na rua Soriano Albuquerque.
Estação Remota
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
se refletem em erros de localização do hipocentro (ponto de origem da ruptura sísmica).
Figura 7 –Vista do sismômetro Sprengnether de três componentes, modelo S3000.
Figura 8 – A 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).
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 10 - Diagrama em blocos dos equipamentos de captação,
processamento e transmissão de dados, instalados na estação remota, localizada na Serra do Juá - Caucaia.
Figura 11 - Condicionadores de sinais (amplificador, filtros,
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.
Figura 13 - Vista da torre de telecomunicações, localizada na
sede da SETAS, em Fortaleza-CE, na qual estão instalados o receptor GPS e a antena de UHF.
A 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.
O sistema de registro e análise de dados, que é composto, basicamente, por um conversor analógico digital (ADC), 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 (A), 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 A para serem analisados e armazenados. Toda informação obtida é gravada em discos óticos, com capacidade para armazenar seis meses de dados.
CÓDIGO DE TEMPO
ESTAÇÃO CENTRAL - SEDE DA CODEC - FORTALEZA
I N T E R F A C E relógio GPS RECEPTOR
UHF COMPONENTE N-SDISCRIMINADOR 2 DISCRIMINADOR 1 COMPONENTE E-W DISCRIMINADOR 3 COMPONENTE VERTICAL DI S T RI B U I D O R AMPLIFICADOR AR 320 A D C BACKUP DADOS PC ANÁLISE DE SINAIS B PC AQUISIÇÃO DE SINAIS A REGISTRADOR EM PAPEL TERMOSENSÍVEL MODELO HELICORDER IMPRESSORA LASER SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO (NOBREAK) ANTENA TO R R E
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 termo-sensível, 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
Na Estação Central de Fortaleza, onde existe uma área de 40m2, 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
terremotos, como se propagam as ondas sísmicas pelo interior da Terra e ocorrência de terremotos.
A Mostra de Sismologia recebe visitantes, como pode ser visto nas fotos a seguir, no horário comercial, está situada na Rua Soriano Albuquerque, 230, Bairro Joaquim Távora. Telefone 199 (gratuito) ou (85) 31014620. O responsável é o técnico Francisco Brandão.
Foto 1 - Descerramento da placa na Estação Sismográfica de
Fortaleza pela então Primeira Dama do Estado, Senhora Vanda Veras.
Foto 2 – Secretário de Estado da Ação Social, Dr. Edilson A.
Sarriune, Primeira Dama do Estado, Sra Vanda Veras, Chefe do SIS/UnB, Prof. Lucas V. Barros e o Governador do Estado, Sr. Beni Veras.
Foto 3 - Comitiva oficial do Governo do Estado em visita a Mostra
de Sismologia, por ocasião da inauguração do Laboratório de Sismologia.
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.
