Título: Eventos Extremos no Rio Grande do Sul: inundações e movimentos de massa.
Organizadores: Laurindo Antonio Guasselli, Guilherme Garcia de Oliveira e Rita de Cássia Marques Alves. Porto Alegre: Evangraf, 2013. 208 páginas.
ISBN: 978-85-7727-619-6
SISTEMA DE MONITORAMENTO E ALERTA DE DESASTRES NATURAIS: PRÁTICAS E DESAFIOS
Silvia Midori Saitoe Diego Oliveira de Souza
Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais Introdução
Dentre as medidas não estruturais para a prevenção de desastres naturais, os sistemas de monitoramento e alerta constituem-se como ferramentas eficazes para minimizar os danos humanos e materiais. A importância da redução das perdas não se restringe apenas ao valor financeiro, mas por não comprometer o desenvolvimento das comunidades afetadas.
A previsão de desastres naturais com a maior antecipação possível é o objetivo dos sistemas de monitoramento e alertas. Antecipar significa executar medidas como a evacuação de áreas de risco que pode ser decisiva para evitar vítimas e danos socioeconômicos. No Brasil, ações eram desenvolvidas por iniciativas isoladas, a exemplo de Blumenau – SC e Rio de Janeiro – RJ, que dada a alta recorrência de inundações e deslizamentos se depararam com a necessidade de investir em sistemas de alerta. Recentemente, no ano de 2011, face ao desastre ocorrido na região Serrana do Rio de Janeiro, foi criado pelo governo federal, o Centro Nacional de Monitoramento de Alertas de Desastres Naturais (Cemaden).
1. Status atual do monitoramento
O Cemaden foi criado através do decreto nº 7.513 de 1º de julho de 2011 e está vinculado à Secretaria de Políticas e Programas de
Pesquisas e Desenvolvimento (SEPED) do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e faz parte do Sistema Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais também do MCTI. O Cemaden tem como objetivo desenvolver, testar e implementar um sistema de previsão e monitoramento de desastres naturais em áreas suscetíveis de todo o Brasil. Além de prever a ocorrência de desastres naturais no país, também realiza pesquisas que contribuem na melhoria do sistema de alerta e monitoramento do Centro e para a produção de informações necessárias ao planejamento e à promoção de ações contra desastres naturais.
Como resposta ao sistema, o Cemaden envia alertas exclusivamente para o Centro Nacional de Gerenciamento de Riscos e Desastres (CENAD), ligado ao Ministério da Integração, que contata as defesas civis locais, responsáveis pelas ações de resposta. O foco é monitorar as áreas de risco previamente mapeadas em municípios monitorados, para tornar o trabalho dos profissionais envolvidos em defesa civil mais focado e efetivo possível, para que sejam realizadas ações antecipadas de redução de danos.
O núcleo inteligente do sistema, uma equipe multidisciplinar formada por profissionais de diversas áreas do conhecimento como meteorologia, hidrologia, geologia e especialistas em desastres naturais é o responsável por gerenciar as informações provenientes de diversas fontes como, por exemplo, previsões meteorológicas de alta resolução, rede de pluviômetros, e informações remotas de estimativas de precipitação por radar e satélite. Além destes dados, o Cemaden utiliza mapeamentos de áreas de risco elaborados por diversos parceiros do Centro os quais são parte fundamental para a emissão de alertas (Figura 1).
Segundo Sorensen (2000), um sistema de alerta, independente do tipo de desastre, fornece informações sobre o risco para a população exposta e a torna capaz de tomar decisões e ações. Ainda definindo um sistema de alerta, segundo o ISDR (2004) este deveria prestar informações úteis e com tempo hábil, por meio de instituições identificadas, permitindo aos indivíduos expostos ao risco tomar
medidas para evitar ou reduzir seu risco e preparar uma resposta. Esta definição é simples, mas um sistema de alerta torna-se complexo quando é necessário agrupar especialistas e organizações de diversas áreas tanto científicas como governamentais. Sendo assim, um sistema eficaz de monitoramento e alerta deverá integrar subsistemas de detecção de eventos extremos, gerenciando informações sobre o desastre e as ações de resposta.
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Figura 1: fluxo de trabalho do Cemaden. Fonte: Cemaden
Uma das principais ferramentas para o monitoramento e previsão de deastres naturais é a modelagem numérica físico-matemática, tanto meteorológica quanto hidrológica. Atualmente a utilização de supercomputadores para a realização de simulações numéricas e a evolução nos estudos de tempo, clima e hidrologia permitiram elevar a confiabilidade de previsões meteorológicas e hidrológicas. Neste contexto torna-se possível com um tempo hábil, de aproximadamente 3 dias, prever situações favoráveis à ocorrência de desastres de origem geológica e hidrológica.
Os modelos meteorológicos atualmente utilizados no Brasil para previsão de tempo são capazes de fornecer as condições meteorológicas futuras para um período de 72 horas como, por exemplo, volume de precipitação, intensidade dos ventos e temperatura, com um índice de acerto de aproximadamente 90%. Os modelos hidrológicos, por sua vez, geralmente, utilizam as condições meteorológicas previstas para assim prognosticar a vazão e nível da bacia de drenagem em questão. Considerando a eficácia da previsibilidade meteorológica, espera-se que os valores prognosticados no contexto hidrológico também apresentem um índice de acerto elevado.
Um grande desafio da modelagem numérica atualmente é o aumento da confiabilidade da previsão de eventos extremos, principais causadores de desastres naturais. É sabido que os modelos meteorológicos possuem um baixo índice de acerto para, por exemplo, eventos extremos de precipitação.
Ainda de acordo com Sorensen (2000) alguns avanços foram alcançados para previsão e detecção de inundações e movimentos de massa, mas ainda não estão integrados completamente aos sistemas de monitoramento e alertas. Existem esforços locais e regionais de monitoramento e alerta mas que ainda não compõem uma rede nacional.
Considerando os fatores citados anteriormente e em uma escala de tempo mais curta, geralmente para o período inferior a 24 horas, a modelagem meteorológica e hidrológica ainda é eficaz, mas não é totalmente precisa, necessitando assim a avaliação das condições presentes e o monitoramento constante da evolução das condições de tempo e hidrológicas. Para este fim, a utilização de dados de estações pluviométricas, fluviométricas e, principalmente de radares meteorológicos, é essencial para um sistema de monitoramento e alerta de desastres naturais.
Além das informações dinâmicas provenientes tanto de modelagem quanto de dados observacionais obtidos em tempo real, outras também são essenciais para um sistema de monitoramento e alerta, como
informações sobre o tipo de risco e características das áreas de risco de determinado local. Existem esforços para realização de mapeamentos de áreas de risco hidrológico e de movimentos de massa em todo país. A integração destas informações sobre a malha urbana de um município e associadas com dados socioeconômicos, por exemplo, poderá indicar áreas de especial atenção ao monitoramento, indicando também o tipo de processo que poderá ocorrer sobre determinadas condições meteorológicas e hidrológicas. No contexto do sistema proposto e das informações necessárias para monitoramento e alerta, torna-se necessário que especialistas de diversas áreas do conhecimento relacionadas a desastres naturais avaliem e produzam informações relevantes ao funcionamento do sistema.
Com esta finalidade, desde dezembro de 2011 o Cemaden opera 24 horas por dia, 7 dias por semana sempre com uma equipe multidisciplinar em estado permanente de observação para todo território brasileiro, acompanhando a atuação de sistemas meteorológicos e a evolução das principais variáveis socioambientais relacionadas à desastres naturais. Esta avaliação é conduzida pela equipe e, de acordo com o tipo de risco presente no município, das condições meteorológicas atuais e previstas, principalmente relacionadas com o volume de precipitação e nível atual do rio e prognosticado, serão decisivas para a confecção do alerta de risco. Dentro do procedimento de elaboração e emissão de alertas pelo Cemaden existem quatro diferentes níveis de operação e alerta, sendo eles (i) Observação; (ii) Moderado; (iii) Alto; (iv) Muito Alto.
Os níveis de risco e alerta serão totalmente dependentes de condições previamente presentes, tais como, exposição da população ao risco, nível atual e previsto para determinado rio e de condições meteorológicas favoráveis à ocorrência de eventos de caráter hidrológico ou geológico-geotécnico. Destaca-se que a decisão de envio de um alerta de risco de desastres naturais é realizada em conjunto com a equipe multidisciplinar após a avaliação do ambiente favorável ao evento, como descrito anteriormente.
A emissão de um alerta de risco Moderado, tanto para movimentos de massa quanto para inundações, parte da premissa de que a combinação dos fatores meteorológicos, hidrológicos e geológicos não permite descartar a ocorrência de desastres naturais de natureza geo-hidrológica, recomendando-se à Defesa Civil do município em alerta permanecer em estado de atenção.
A decisão de elevação de nível para risco Alto ou Muito Alto dependerá da evolução das condições favoráveis à ocorrência de determinado desastre. O nível de risco Alto e Muito Alto será totalmente dependente do tipo de risco pré-existente, característica do processo relacionado, volume pluviométrico observado e previsto, além da vulnerabilidade da população exposta à ameaça. Quando se menciona risco pré-existente e processo relacionado, estes se referem aos dados disponibilizados pelos mapeamentos das áreas de risco descritos anteriormente.
Por exemplo, em determinado município há mapeamento de risco de movimentos de massa em que para diferentes áreas os processos poderão ser diferenciados em escorregamentos esparsos em corte e aterro até processos do tipo corrida e rolamento de blocos rochosos. Quando agrupadas todas estas informações é então criado um cenário de risco, que por definição consiste de um ambiente em que não apenas um fator ou certa probabilidade é capaz de gerar o risco mas sim a conjuntura de diversas variáveis e fatores.
Na próxima seção são descritos e exemplificados alguns cenários de risco para o estado do Rio Grande do Sul com o objetivo de apresentar o sistema operacional de monitoramento e alerta de risco de desastres naturais atualmente em execução pelo Cemaden.
2. Cenários de Risco no Rio Grande do Sul
No Rio Grande do Sul o Cemaden irá monitorar até dezembro de 2014 31 municípios considerando, os diferentes riscos de inundações e movimentos de massa (Figura 2). Esse número foi definido a partir de um levantamento feito pelo governo federal baseado em critérios como histórico de desastres naturais, número de mortos e afetados.
A elaboração de um cenário de risco para determinado município está diretamente relacionada aos aspectos ambientais da região, ao sistema meteorológico deflagrador atuante, além da exposição e vulnerabilidade da população local à ameaça, fatores citados anteriormente.
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Figura 2: Municípios no Rio Grande do Sul a serem monitorados até 2014. Fonte: Cemaden.
Considerando que o fator meteorológico observado e previsto é fundamental para deflagrar determinado tipo de evento hidrológico e/ou geológico, o conhecimento prévio da climatologia, onde se considera a sazonalidade da precipitação, e dos principais sistemas de tempo deflagradores de desastres atuantes sobre o Rio Grande do Sul é de extrema importância para a composição do cenário de risco.
Em uma breve discussão sobre a climatologia do estado, destacam-se durante o inverno a atuação de sistemas frontais como principal gerador de precipitação, que em determinadas situações apresentam grande volume pluviométrico. Durante as estações de transição
(primavera e outono) e verão já são observados sistemas meteorológicos mais intensos, como sistemas convectivos de mesoescala e processos convectivos locais, além da atuação de sistemas frontais, os quais podem provocar elevados valores de precipitação que, em algumas situações, poderá ocorrer em um curto espaço de tempo.
Segundo o Atlas de Desastres Naturais do Rio Grande do Sul (CEPED, 2012), inundações bruscas e graduais estão diretamente associadas à elevação do volume de precipitação sobre a bacia de drenagem, onde a primeira é geralmente provocada por chuva mais intensa e concentrada em locais de relevo acentuado, sendo caracterizadas pela rápida elevação do nível e vazão do rio. Segundo Goerl e Kobiyama (2005), por este tipo de fenômeno ocorrer em um curto espaço de tempo geralmente costuma supreender pela intensidade e pela baixa previsibilidade do evento.
A inundação gradual, por sua vez, está diretamente associada à precipitação bem distribuída sobre a bacia de drenagem, caracterizando um processo mais lento que atinge a planície de inundação quando o nível do rio ultrapassa a cota máxima. Segundo Castro (2003), este tipo de inundação é um fenômeno mais previsível e geralmente mantém-se por um período de tempo maior que a inundação brusca até a queda gradual do nível do rio, sempre ocorrendo de montante à jusante.
No Rio Grande do Sul a porção centro-norte do estado é a que mais apresenta ocorrências de inundações bruscas, mais concentradas no período de primavera e verão. Considerando o contexto meteorológico destas estações no qual este tipo de evento está inserido, o estado sofre influência de diversos sistemas meteorológicos com diferentes características de precipitação associada. Segundo Machado et al. (1998), primavera e verão são as estações do ano que mais apresentam a ocorrência de Sistemas Convectivos de Mesoescala. Estes sistemas são caracterizados por precipitação intensa e de forma localizada, condições essenciais para a rápida elevação da vazão e nível dos rios.
A construção de um cenário de risco e posterior emissão de um alerta para eventos de inundação brusca parte inicialmente da previsão meteorológica e das características físicas do município a ser alertado. Considerando que, como citado anteriormente, torna-se necessário que se tenha certa energia potencial para ocorrência deste fenômeno, os municípios que possivelmente sofrerão e serão alertados para este tipo de desastre necessariamente deverão apresentar uma bacia de drenagem de resposta mais rápida, esta diretamente associada à diferenças acentuadas de elevação no percurso do rio.
Posterior a análise destas características torna-se necessário o conhecimento e o acompanhamento do tipo de sistema meteorológico atuante sobre o município, sendo avaliado se este é capaz de gerar um volume significativo e em curto espaço de tempo sobre a bacia de drenagem. Considerando os aspectos citados, analisa-se a exposição e os níveis de risco presentes nos mapeamentos disponíveis para o município, procurando indicar os possíveis locais, nível de alerta e possível número de pessoas que serão afetadas por este desastre. Salienta-se que o nível do alerta para inundação brusca dependerá essencialmente do acompanhamento da evolução dos volumes de precipitação e do sistema meteorológico responsável. Quando observa-se que existe a possibilidade de intensificação ou nova atuação de um sistema meteorológico e, principalmente com volume de precipitação significativo associado, decide-se a manutenção ou elevação do nível de alerta. Dependendo das informações disponíveis e das características da região, o envio do alerta poderá ocorrer com uma antecipação de até 30 minutos antes de ocorrer o evento, havendo assim tempo hábil para a tomada de decisão das autoridades locais. Quando consideram-se municípios mais afetados por inundações graduais no Rio Grande do Sul, estes estão localizados na porção centro-sul do estado, principalmente por estarem em uma região de planalto e planícies, e por possuir uma extensa rede hidrográfica. Por este tipo de evento necessitar condições de precipitação contínua e bem distribuída sobre a bacia de drenagem, os sistemas frontais são incluídos como um dos principais sistemas meteorológicos associados com inundações graduais.
Segundo o Atlas de Desastres Naturais do Rio Grande do Sul (CEPED, 2012) a ocorrência de inundações graduais no estado do Rio Grande do Sul é bem distribuída durante o ano, apresentando máximos durante o inverno e primavera. Destacam-se, como citado anteriormente, os sistemas frontais por apresentarem volume significativo de precipitação associada e maior tempo de atuação sobre a bacia de drenagem, principalmente durante o inverno e primavera.
Considerando a melhor previsibilidade de sistemas frontais e/ou de sistemas meteorológicos associados com precipitação bem distribuída sobre determinada bacia de drenagem e com grande volume pluviométrico, a construção do cenário de risco para eventos de inundação gradual e subsequente emissão de um alerta inicialmente considera a previsão meteorológica e as condições da bacia de drenagem do rio principal e seus afluentes que apresentam áreas de risco, considerando principalmente as características de umidade do solo, por exemplo.
O nível do risco está diretamente associado com a elevação do nível do rio, seu transbordamento e a probabilidade de atingir a população, onde geralmente o número de pessoas expostas a este tipo de desastre é muito grande. Um cenário de risco moderado para inundação gradual considerará principalmente a previsão meteorológica e condições pré-existentes sobre a bacia de drenagem. Após o envio de um alerta para um cenário de risco Moderado, a evolução do nível para Alto ou Muito Alto será diretamente dependende da modificação significativa da cota do rio, do transbordamento do mesmo, persistência da precipitação sobre a bacia e volume previsto, e a exposição da população ao risco. Considerando a alta previsibilidade de sistemas meteorológicos associados a eventos de inundação gradual, o envio de um alerta poderá ocorrer com um excelente tempo hábil, mas novamente dependente das informações disponíveis.
Os movimentos de massa estão relacionados a aspectos como a geologia, geomorfologia, declividade, e podem ser classificados em escorregamentos ou deslizamentos, corridas de massa, rastejos, quedas, tombamentos e rolamentos de rochas. Ainda como definição, segundo Vieira (2012) os movimento de massa são processos
geomorfológicos responsáveis pela esculturação do terreno e que promovem a evolução morfológica das vertentes, o que por si só não oferece risco ao homem desde que estas áreas suscetíveis à movimentação não estejam ocupadas ou não tenham sofrido influência antrópica.
Para a deflagração de um evento de movimento de massa, principalmente os escorregamentos em talude de corte e aterro, geralmente torna-se necessária uma condição de infiltração de água no solo, tornando-o saturado e reduzindo assim o atrito entre as partículas. O processo de infiltração de água no solo, no contexto de desastres naturais do tipo movimentos de massa, está diretamente relacionado com precipitação incidente sobre determinada área suscetível ao processo.
A construção de um cenário de risco para movimentos de massa considera uma correlação entre o volume de precipitação acumulada e eventos previamente registrados, chamados de limiares críticos, sendo estes dinâmicos e totalmente dependentes dos processos e da região em que ocorrem, visto que são relacionados principalmente com fatores geológicos, geotécnicos, uso e ocupação do solo.
No Rio Grande do Sul, os cenários de risco de deslizamentos estão relacionados as áreas mais antropizadas, em que as alterações em corte e aterro potencializam a ocorrência dos movimentos de massa. Embora esse tipo de fenômeno não seja aquele que mais afeta o estado, sabe-se que os registros de movimentos de massa são subnotificados tendo em vista que suas ocorrências, em geral, estão associadas apenas a inundações.
3. Desafios para o monitoramento no país
No Brasil, a atividade de monitoramento e alerta de desastres naturais é relativamente recente e encontra-se em pleno desenvolvimento para sua consolidação. No entanto, ainda existem diversos desafios a serem vencidos. O pleno conhecimento dos processos que afetam duramente a população constitui-se em uma das premências para que se possa realizar o melhor monitoramento no país. Aspectos como períodos preferenciais de recorrência, áreas afetadas, quando devidamente
conhecidos podem auxiliar na melhor previsão dos fenômenos. Todavia, depara-se no Brasil com uma realidade em que os registros históricos foram pouco valorizados pelos gestores públicos. O banco de dados organizado pela defesa civil nacional, baseado nos decretos de situação de emergência ou estado de calamidade pública constitui-se como um dos poucos recursos de pesquisa. Esse banco permite entender uma pequena parte da real dimensão dos desastres que afetaram os diversos municípios brasileiros, pois seu registro está condicionado a uma situação de anormalidade em que existe o reconhecimento de ajuda externa. Assim, pequenas ocorrências que não geram decretos eram subnotificadas. Em um contexto de sistema de monitoramento e alerta todas as notificações são importantes para caracterizar os fenômenos, tendo em vista que se configuram de diferentes intensidades, compondo os cenários de risco.
A expansão da rede meteorológica observacional no país nos últimos anos contribuiu para a melhor previsão dos eventos que podem provocar efeitos danosos, mas ainda não é suficiente para permitir o pleno monitoramento de inundações e deslizamentos. Os últimos desastres ocorridos no Brasil serviram para alertar aos gestores públicos das diversas esferas sobre a importância da melhor instrumentalização de observação no país. A aquisição de radares meteorológicos e plataformas de coleta de dados distribuídos em todo o território nacional viabilizam a coleta sistemática de dados permitindo acompanhar em tempo real as condições geo-hidro-meteorológicas. Para o estado do Rio Grande do Sul, por exemplo, dentre as metas do Cemaden existe uma estimativa de instalação de 70 estações pluviométricas e 6 fluviométricas. Aliada a essa melhoria, observa-se ainda o avanço de tecnologias para armazenamento e transmissão dos dados. Destaca-se também que o avanço nos sistemas de modelagem meteorológica e hidrológica vem a contribuir significativamente no sistema de monitoramento e alerta.
Por fim, de nada será útil esses esforços se não houver uma melhora da resposta local, ou seja, da população que recebe o alerta. Salienta-se que dentro do conceito de um sistema de monitoramento e alerta é necessário que a população tenha capacidade de ação frente ao risco, sendo assim a emissão do alerta diante de cada cenário de risco
deverá ser ferramenta fundamental para a mobilização e atuação dos órgãos responsáveis, procurando indicar as possíveis áreas sujeitas ao desastre. Preparar os moradores de áreas de risco a saberem como proceder diante de risco iminente é decisivo para a redução de danos e vitimas. Assim, os esforços devem se concentrar não apenas em inovação tecnológica e científica, mas ainda melhoria das capacidades locais.
Referências
CASTRO, A. L. C. 2003. Manual de desastres: desastres naturais. Brasília (DF): Ministério da Integração Nacional. 182 p.
CEPED (Centro Universitário sobre Estudos e Pesquisas sobre Desastres/Universidade Federal de Santa Catarina). 2012. Atlas brasileiro de desastres naturais: 1991 a 2010. Volume Rio Grande do Sul.
GOERL, R. F., KOBIYAMA, M. 2005. Considerações sobre as inundações no Brasil. In: Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, João Pessoa. Anais.
ISDR. 2004. Terminology: basic terms of disaster risk reduction. http:// www.unisdr.org/eng/library/lib-terminology-eng%20home.htm, International Strategy for Disaster Reduction secretariat, Geneva.
MACHADO, L. A. T., ROSSOW, W. B., GUEDES, R. L., WALKER, A. W. 1998: Life Cycle Variations of Mesoscale Convective Systems over the Americas. Mon. Wea. Rev., 126, 1630–1654.
SORENSEN, J. H. 2000. HAZARD WARNING SYSTEMS: REVIEW OF 20 YEARS OF PROGRESS. Natural Hazards Review, pp. 119-125. VIEIRA, S. F. 2012. Análise e mapeamento das áreas suscetíveis a movimentos de massa no setor central da Serra da Esperança, na divisa entre os municípios de Guarapuava e Prudentópolis – PR. Dissertação (mestrado). Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Geografia.
