Avanços científicos na previsão de falhas em taludes rochosos

As falhas são responsáveis por uma parte significativa das catástrofes envolvendo deslizamento em encostas rochosas em todo o mundo, incluindo deslizamentos de rochas, avalanches e quedas de rochas.
Por isso, este tipo de evento é um dos temas relevantes nos estudos da área de risco geológico e geotécnico.

Com as mudanças climáticas e a crescente preocupação da sociedade com a prevenção de desastres, houve o aumento da demanda por técnicas de previsão da ocorrência destes eventos. Medidas adotadas em locais de risco, como sistemas de alarme para evacuação, precisam de previsões confiáveis.

Muitos dos eventos naturais dão sinais de que vão acontecer, antes do evento principal.
O deslizamento ao longo de falhas em taludes rochosos é precedido por deformações, que podem ser detectadas se houver um monitoramento do talude.

Sinais comuns que podem ser percebidos são um aumento nas taxas de deformação ou na atividade sísmica dos maciços, dados pela propagação progressiva de fissuras e deformações não elásticas.

A movimentação de uma falha passa por fases, e a aceleração da deformação é a última fase, que será mais curta quanto menor for o volume de rocha, e quanto mais frágil for o material.
Esta última fase pode durar segundos, se forem considerados pequenos blocos, e pode chegar a dias, semanas ou meses, considerando rupturas de grandes taludes.

No mês de julho de 2023, um artigo na revista Nature Communications Earth & Environment, de Leinauer et al. (2023), se mostra como parte dos avanços na área.

O artigo da revista traz estudos sobre a previsão do tempo de falhamento de rocha, que é uma das causas principais de eventos de deslizamentos.
Este tipo de pesquisa visa minimizar a subjetividade das decisões, utilizando monitoramento de taludes, e busca fornecer estimativas em tempo real para a movimentação de falhas.

Os pesquisadores mostram fatores que podem afetar o modelo de predição de falhas, como a relação sinal-ruído, as técnicas e a frequência de medição.

Segundo os autores, um dos pontos a serem considerados é que as técnicas de modelagem existentes podem utilizar dados de deformação de taludes de alta frequência, e isto acaba por aumentar a ambiguidade das previsões.

O trabalho de Leinauer et al. (2023) descreve um tipo de modelagem que promete ser mais robusta.
Os autores realizaram o estudo com base em dados de monitoramento de 14 falhas históricas de taludes rochosos, que incluem dados de deslocamento obtido por diferentes sensores.
O método usa filtragem múltipla e percentis de velocidade inversa.

Segundo os pesquisadores, a modelagem permite realizar previsões de tempo de falha a través do monitoramento dos taludes.
Primeiramente, é feita a detecção automática do início da aceleração, com o objetivo de prever o tempo de falha dos eventos.
Após a detecção automática do momento inicial da aceleração da falha, o tempo de falha dos eventos modelados foi previsto dentro de 1 ± 17 horas antes do evento utilizando dados de frequência mais alta, e 1 ± 4 dias para dados diários, com uma incerteza média final de cerca de até cerca de 11 dias, estimada em tempo real.

O texto completo desta pesquisa está com acesso livre na revista Nature Communications Earth & Environment: Leinauer, J., Weber, S., Cicoira, A. et al., An approach for prospective forecasting of rock slope failure time, https://doi.org/10.1038/s43247-023-00909-z.