Por que a Grande Pirâmide de Quéops em Gizé resiste a terremotos há 4,600 anos

Mesmo com o colapso de tantas construções do antigo Egito ao seu redor, a Grande Pirâmide de Quéops, em Gizé, continua de pé após 4,600 anos.

Nem grandes terremotos nem a perda gradual das pedras externas de revestimento - antes brancas e brilhantes - conseguiram derrubar a estrutura principal. Os enormes blocos de granito e calcário permanecem encaixados e firmes, quase como se o monumento estivesse mais próximo do fim da obra do que de um processo lento de deterioração.

Arqueólogos ainda buscam compreender todo o conjunto de soluções de engenharia que fez da Grande Pirâmide o único exemplar sobrevivente das Sete Maravilhas do Mundo Antigo.

Uma nova pista sobre o desenho do edifício pode acrescentar mais um mérito à engenharia egípcia.

Por que a Grande Pirâmide de Quéops em Gizé pode resistir a terremotos

De acordo com uma pesquisa recente, várias características da construção podem torná-la surpreendentemente resistente a terremotos - independentemente de isso ter sido ou não uma intenção dos construtores. Entre os elementos que reforçam o monumento estão as “câmaras de alívio” vazias posicionadas diretamente acima da câmara funerária do faraó Quéops.

Erguer a Grande Pirâmide foi uma tarefa gigantesca: ela é formada por cerca de 2.3 milhões de blocos de pedra, com peso total em torno de 6 milhões de toneladas métricas, e parte desse material foi transportada por distâncias de centenas de quilómetros até o canteiro de obras.

Depois, esses blocos foram assentados e ajustados com cuidado para compor uma estrutura quase totalmente maciça, com cerca de 147 metros de altura, contendo apenas algumas poucas câmaras oculta(s) em seu interior.

Por ser majoritariamente sólida, a pirâmide é extremamente robusta: a massa fica concentrada mais perto do solo e se distribui ao longo da base. Ainda assim, isso por si só não a tornaria imune a danos por terremotos ou aos efeitos do tempo.

Várias pirâmides chegaram a ruínas, ao menos em parte. A estrutura externa da Pirâmide de Meidum, por exemplo, desabou de forma dramática ainda na Antiguidade. Já as pirâmides de Usercafe, Sahure e Unas hoje lembram montes grosseiros de entulho.

Há também indícios na Mesoamérica de que pirâmides - feitas de pedra suscetível a esforços de cisalhamento provocados por terremotos - podem se partir com o tremor do solo abaixo delas.

O Egito não é particularmente conhecido por fortes sismos, mas pelo menos dois terremotos importantes foram registados num raio de 80 quilómetros da Grande Pirâmide.

Em 1847, um tremor com magnitude estimada de 6.8 abalou a região. Em 1992, foi registado um terremoto de magnitude 5.8, que soltou várias pedras de revestimento na porção superior da pirâmide de Gizé.

Como a maior pirâmide ainda em pé e uma das mais antigas, a Grande Pirâmide levou pesquisadores a perguntar: por que essa estrutura colossal e tão antiga sobreviveu onde outras falharam?

Como os cientistas mediram as vibrações dentro e fora da pirâmide

Para explorar essa questão, uma equipa liderada pelo sismólogo Asem Salama, do Instituto Nacional de Pesquisa em Astronomia e Geofísica do Egito, instalou sensores de vibração no interior e no entorno do monumento para entender como ele “ressoa” em resposta aos movimentos do ambiente.

Onde os sensores foram instalados

No total, foram colocados 37 acelerómetros portáteis em pontos diversos: na Câmara do Rei e na Câmara da Rainha, nas câmaras de alívio empilhadas verticalmente logo acima da Câmara do Rei, em passagens e túneis, sobre as pedras externas e no solo ao redor da pirâmide.

Esses sensores captam vibrações ambientais muito pequenas, geradas por fontes já presentes na área - trânsito distante, vento, energia de ondas oceânicas que se propaga pelo planeta e tremores quase impercetíveis que atravessam continuamente a crosta terrestre.

No terreno em volta da pirâmide, a combinação dessas fontes produziu uma frequência de fundo estável em torno de 0.6 hertz (Hz).

Já em grande parte dos pontos no interior do monumento, a frequência ficou na faixa de 2.0 a 2.6 Hz.

O que a diferença de frequências sugere sobre danos sísmicos

Essa discrepância entre a frequência de vibração do solo e a da própria pirâmide pode ajudar a explicar por que os terremotos causaram tão poucos estragos.

Como não “vibram” na mesma frequência, a energia sísmica pode passar com menos eficiência do chão para a estrutura. Isso reduz a probabilidade de amplificação por ressonância - um fenómeno capaz de danificar severamente edifícios.

Ainda que a vibração tenha sido, em geral, bastante uniforme ao longo da pirâmide (com amplificação maior à medida que se sobe), houve uma exceção clara: as câmaras de alívio.

O papel das câmaras de alívio na redistribuição de esforços

Essas câmaras costumam ser entendidas como um recurso para aliviar o peso que pressiona a Câmara do Rei. Nelas, porém, a amplificação da vibração caiu de forma acentuada - o que indica que também podem redistribuir tensões e “quebrar” a propagação das vibrações.

Mesmo que a função original tenha sido estrutural, ligada à sustentação de carga, o resultado sugere que esses vazios podem ter contribuído, sem intenção, para tornar a pirâmide mais resistente a terremotos.

A pirâmide - baixa, pesada e maciça - reage de modo muito diferente do padrão de projetos atuais voltados à resistência sísmica, que em geral apostam mais na flexibilidade.

Os pesquisadores fazem questão de frisar que qualquer ideia de que a resistência a terremotos tenha sido um objetivo deliberado do desenho da pirâmide é, por enquanto, pura especulação - embora pareçam interessados em encontrar evidências nesse sentido.

“Essas descobertas apresentam evidências quantitativas convincentes de que os arquitetos do antigo Egito possuíam profundo entendimento geotécnico, otimizando o desenho estrutural e a caracterização do sítio para assegurar estabilidade em escala milenar frente a riscos sísmicos”, escreve a equipa no artigo.

Em trabalhos futuros, o grupo pretende repetir algumas medições em locais-chave que “apresentaram pequenas anomalias”, confiante de que seus resultados “confirmarão a Pirâmide de Quéops como um prodígio arquitetónico e um testemunho de princípios antigos de engenharia sísmica relevantes para a conservação moderna do geopatrimónio”.

Os resultados foram publicados em Relatórios Científicos.