PREVENÇÃO E PROTECÇÃO DAS CONSTRUÇÕES CONTRA RISCOS SÍSMICOS

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PREVENÇÃOE PROTECÇÃODAS CONSTRUÇÕESCONTRA RISCOSSÍSMICOS

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EDIÇÃO

Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento

DESIGN

B2 Atelier Design

IMPRESSÃO

Textype

REVISÃO E ORGANIZAÇÃO DOS TEXTOS

Manuel Borges

TIRAGEM

600 exemplares

Lisboa, Abril 2005

ISBN972-8654-14-6

DEPÓSITO LEGAL231 563/05


Lisboa, 2004


Lisboa, 2004

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Índice

ApresentaçãoRui Chancerelle de Machete | Presidente do Conselho Executivo da Fundação Luso-Americana

Sessão de AberturaLuís Valente de Oliveira | Membro do Conselho Executivo da Fundação Luso-Americana

Jorge Costa | Secretário de Estado Adjunto e das Obras Públicas

1.ª Sessão A SISMOLOGIA E A DINÂMICA PLANETÁRIA

Luís Mendes Victor | Presidente do Instituto de Ciência da Terra e do Espaço

EARThqUAkE hAzARDS IN ThE US AND AROUND ThE WORLD Walter D. Mooney | Senior Research Geophysicist USGS, Menlo Park, CA

2.ª Sessão PRESERVATION Of MONUMENTAL bUILDINGS

IN SEISMIC AREAS: VULNERAbILITy ASSESSMENT AND REhAbILITATION TEChNIqUESSergio Lagomarsino | DISEG, University of Genoa

DESIGN Of R/C STRUCTURES AND REhAbILITATION AND PROTECTION Of ANCIENT MASONRy bUILDINGS IN TURkEyMustafa Erdik | Bogazici University, Istanbul

ROLE Of INSURANCE AND REINSURANCE IN MANAGING fINANCIAL RISkS DUE TO NATURAL CATASTROPhIC EVENTSHaresh C. Shah | Stanford University Obayashi Professor of Engineering,

Emeritus, Founder and Senior Advisor, RMS, Inc., Honorary Member, EERI

Weimin Dong | Founder and Chief Risk Officer, RMS, Inc., Member of the Board, WSSI, Inc.

007

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3.ª Sessão EUROCÓDIGOS ESTRUTURAIS

Eduardo Cansado Carvalho | Investigador – Coordenador do Laboratório Nacional de Engenharia Civil

CURRENT DEVELOPMENTS & fUTURE PROSPECTS Of ThE EUROPEAN CODE fOR SEISMIC DESIGN & REhAbILITATION Of bUILDINGS: EUROCODE 8Michael N. Fardis | Department of Civil Engineering, University of Patras, Greece

4.ª Sessão PREVENTION AND PROTECTION

POLICIES AGAINST ThE EffECTS Of EARThqUAkESCarlos Alberto de Sousa Oliveira | Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura, Instituto Superior Técnico,

Lisboa. Presidente da Sociedade Portuguesa de Engenharia Sísmica

RISCO SÍSMICO: ACÇÃO INTERVENTIVA

DO SERVIÇO NACIONAL DE bOMbEIROSE PROTECÇÃO CIVILManuel João Ribeiro | Sociólogo. Vice-Presidente do Serviço Nacional de Bombeiros e Protecção Civil

Sessão de EncerramentoLuís Valente de Oliveira | Membro do Conselho Executivo da Fundação Luso-Americana

Paulo Pereira Coelho | Secretário de Estado Adjunto do Ministro da Administração Interna

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PREVENÇÃOE PROTECÇÃODAS CONSTRUÇÕESCONTRA RISCOSSÍSMICOS007

Apresentação[ Rui Chancerelle de Machete | Presidente do Conselho Executivo da Fundação Luso-Americana ]

No quadro de uma abordagem sistemática dos grandes riscos que podem

afectar a sociedade e o território portugueses – quer naturais quer antro-

pogénicos – a Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento (FLAD)

organizou um segundo seminário, desta vez sobre os riscos sísmicos.

A metodologia, definida pelo Prof. Doutor Luís Valente de Oliveira, foi

idêntica à que se usou em relação à prevenção e luta contra os fogos

florestais. Começou-se por fazer uma reunião com peritos que nos deram

sugestões acerca dos temas a tratar e das pessoas que o poderiam fazer

com profundidade e sentido prático. Estamos, naturalmente, gratos a todos

quantos contribuíram com o seu saber e com os contactos que nos facul-

taram para garantir eficácia e rigor ao seminário que organizámos.

Foram percorridos os domínios mais relevantes quer para assegurar a

protecção das pessoas face às consequências das destruições provocadas

por um sismo, quer para a elaboração de planos de emergência que aos

níveis local, regional e nacional devem existir e ser devidamente publici-

tados, de modo a que cada um saiba o que deve fazer em caso de

sinistro.

Além de técnicos portugueses com créditos firmados na matéria, tive-

mos o concurso de académicos italianos, gregos, turcos e norte-americanos,

todos eles com atributos profissionais conhecidos e com grande prática no

tratamento dos capítulos que abordaram.


Tal como o anterior seminário, este despertou o interesse dos especia-

listas que acorreram em grande número. A verdade é que, depois da sua

realização, algumas autarquias já decidiram elaborar planos de emergên-

cia contra os efeitos dos sismos, para os seus concelhos.

A publicação dos textos ou conjuntos de diapositivos apresentados visa

prolongar o efeito do seminário. Além do registo do que foi dito, o propósito

é, especialmente, pôr nas mãos das entidades responsáveis ou dos profissio-

nais interessados, a informação relevante sobre a matéria tratada que pode

remeter para estudos complementares, ajudando dessa forma a robustecer

a capacidade de ambos.

Estamos gratos a todos os participantes: aos que expuseram e aos que

ouviram, intervindo no sentido de esclarecer melhor o que foi dito.

Esperamos que esta iniciativa tenha contribuído, também neste domínio,

para tornar a sociedade portuguesa mais segura e mais informada, dessa

forma assegurando a minoração das consequências de um desastre natu-

ral de que, infelizmente, não estamos livres que ocorra.

SEMINÁRIO INTERNACIONAL SObRE

PREVENÇÃO E PROTECÇÃODAS CONSTRUÇÕES CONTRA RISCOS SÍSMICOS12 de Novembro, 2004

011

Sessão de Abertura[ Luís Valente de Oliveira | Membro do Conselho Executivo da Fundação Luso-Americana ]

Depois de termos realizado um programa, com várias componentes,

sobre a prevenção e combate aos fogos florestais, decidimos aplicar a

mesma forma de abordagem a outros riscos que impendem sobre a vida e

os bens dos nossos concidadãos.

Surge, assim, como segundo tema, a prevenção e protecção das constru-

ções contra os riscos sísmicos.

Começámos por reunir um conjunto de personalidades que connosco

discutiram os temas a tratar, sugerindo nomes de especialistas para os

analisar.

Estou muito grato aos intervenientes nessa estimulante sessão, onde

ficou praticamente desenhado o esquema deste nosso dia de trabalho. E

estou particularmente reconhecido aos Senhores Professores Mendes Victor

e Sousa Oliveira pela colaboração subsequente na escolha dos nossos con-

vidados.

A Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento pretende ver abor-

dados em sessão como esta, ou sob outras formas, os principais riscos a que

estão sujeitas as populações. Alguns são naturais, como é o caso dos sismos

ou das grandes chuvadas e cheias subsequentes. Outros têm uma interven-

ção humana muito nítida, como é o caso dos fogos florestais ou dos aciden-

tes rodoviários ou, ainda, das catástrofes ambientais provocadas pelo

derrame de hidrocarbonetos no mar.


012


Pretende a Fundação promover reflexões sobre os principais riscos, numa

perspectiva prática, ajudando a incrementar a prevenção e protecção contra

os efeitos dos acidentes que podem ocorrer.

O nosso objectivo é contribuir para tornar a sociedade portuguesa mais

segura, no plano pessoal e no plano material. A segurança, todavia, previne-

se mais do que se garante após os acidentes terem acontecido. Com as

poucas excepções dos acidentes com causas naturais, a maior parte dos

outros são causados pelo Homem, por incúria ou por ganância. Quando se

atenta contra a Natureza, ela costuma vingar-se. Por isso convém conhecer

as consequências potenciais das actuações negligentes e, também, as que

são determinadas por factores que não comandamos, como é o caso dos

sismos.

A lógica de organização do nosso dia de trabalho é começar por caracte-

rizar o fenómeno, encontrando as explicações que o estudo da ciência for-

nece para a sua ocorrência.

Na segunda sessão pretendemos ver de que forma se pode proteger as

construções, precavendo-nos, fazendo construções resistentes ao tipo de

solicitações que os sismos determinam. Distinguir-se-ão os casos das cons-

truções novas daquelas que foram erguidas quando ainda não se sabia o

suficiente sobre a natureza das solicitações sísmicas, mas que têm de ser

protegidas caso elas ocorram.

Tem havido enormes progressos científicos e tecnológicos, tanto na ava-

liação das causas, como na concepção das formas e dimensões estruturais.

Muitos dos conhecimentos adquiridos permitiram a definição de normas a

que devem obedecer as construções, tendo-se já codificado os preceitos

correspondentes, no espaço da União Europeia. Por isso, teremos uma sessão

exclusivamente dedicada aos chamados Eurocódigos, no que respeita ao

domínio da protecção contra os efeitos dos sismos sobre as construções.

Finalmente, abordar-se-ão as políticas de prevenção e protecção contra

os sismos. Pretende-se chegar à formulação de planos de emergência, nos

quais esteja definida a intervenção reservada aos agentes que têm de curar

delas e onde também se vejam especificadas normas que devem ser

conhecidas da população em geral, para que cada um saiba o que deve

fazer e, especialmente, o que não deve fazer, em caso de ocorrência de um

sismo.


A Fundação Luso-Americana está grata aos palestrantes deste Seminário

pelo trabalho que desenvolveram no sentido de transmitir a todos os mais

recentes conhecimentos e as mais apropriadas recomendações.

Está reconhecida, também, aos participantes que acorreram em número

tão expressivo.

E, finalmente, quer agradecer ao Senhor Secretário de Estado Adjunto e

das Obras Públicas que, como Engenheiro, se interessa especialmente por

estas matérias mas que, como membro do Governo, veio conferir maior

relevância pública e política a este nosso encontro.


[ Jorge Costa | Secretário de Estado Adjunto e das Obras Públicas ]

Começo por felicitar a FLAD pela iniciativa e pela oportunidade, num

momento em que o Governo tem em desenvolvimento um conjunto de

propostas legislativas para o sector dos projectos e da construção, como

veremos mais adiante.

E agradeço à Fundação Luso-Americana o honroso convite para estar

presente nesta iniciativa de grande relevância científica, onde partici-

pam reputados especialistas nacionais e estrangeiros, oriundos de

Universidades e Institutos reconhecidos a nível internacional pelas pes-

quisas feitas nesta área. É importante para Portugal a organização de

uma iniciativa deste género, não só pelo acréscimo de conhecimento

sobre a natureza destes fenómenos como pela sensibilização da socie-

dade civil para os riscos inerentes aos acontecimentos sísmicos, e assim

estar melhor preparada para, caso aconteçam, minimizar, o mais possí-

vel, os seus efeitos.

Os sismos são fenómenos cíclicos e perante a sua inevitabilidade é

necessário que as entidades públicas mais directamente ligadas à questão,

nomeadamente as que têm responsabilidades nos sectores da Protecção

Civil, do Ordenamento do Território, das Obras Públicas, dos Transportes e

das Forças de Segurança, estejam devidamente habilitadas a lidar com os

seus efeitos e que, entretanto, contribuam para a prevenção e controlo dos

riscos associados a um evento desta natureza.


Naturalmente, o cenário de Lisboa em 1755 regressa sempre que se

discute este assunto. Surpreendemo-nos com a magnitude de oito na

escala de Richter, do dramatismo consequente, dos efeitos devastadores

na população e na cidade de Lisboa e da posterior reforma pombalina.

Outro, mais recente, de 1 de Janeiro de 1980, no Grupo Central, Açores,

com a magnitude de 7.0, colocou em ruínas mais de 60% do património

construído na cidade de Angra do Heroísmo, provocou dezenas de mortos

e 15 mil desalojados. Mas as simples narrações históricas são insuficientes.

Devemos retirar ilações, aprender com os erros e omissões e elaborar

estratégias e planos sectoriais de contingência prospectiva para que no

futuro as cidades do País não sejam surpreendidas por falta de preparação,

como aconteceu com Lisboa em meados do século XVIII e Angra do

Heroísmo nos finais do século XX.

Sabemos que a dimensão e a gravidade dos efeitos de um sismo resul-

tam em simultâneo da intensidade da acção sísmica e da vulnerabilidade

dos elementos expostos. Ou seja, o risco será tanto maior quanto maior for

o grau de violência com que se manifesta, bem como pela presença de

vários factores que, em conjunto, aumentam o seu grau de destruição: entre

outros, o número de edifícios com insuficiente resistência sísmica de raiz ou

em avançado estado de degradação, a grande densidade populacional, a

concentração de população em centros urbanos mais ameaçados e a expan-

são de infra-estruturas e equipamentos.

Em Portugal, destes factores de risco o mais determinante é a crescente

concentração demográfica e o surgimento permanente de novas infra-estru-

turas. Estudos recentes revelam que o nosso país tem mais 50% de área

urbana do que tinha há dez anos. O litoral, as áreas metropolitanas de

Lisboa, Porto e Algarve são as zonas onde o aumento de construções foi

mais significativo, e sabe-se que, a acontecer um sismo, ele seria mais

devastador nas zonas de Lisboa e Algarve.

A concentração nas faixas litorais é um fenómeno que vem dos finais

dos anos cinquenta. Uma deslocação interior-litoral que se manifestou num

crescimento urbano caótico, apoiado na permissividade das autoridades

perante a construção clandestina e desregramento da construção civil. Os

Municípios, ansiosos pela dinamização económica, não estavam preparados

técnica e cientificamente para planeamentos e inspecções rigorosas e, tudo


em conjunto, permitiu criar desordenamentos ambientais e económicos que

permanecerão vivos durante as próximas gerações.

Falta de planeamento e de ordenamento que teve consequências desas-

trosas, económicas, sociais e ambientais e que, em relação à construção

propriamente dita, resultou em duas sequelas fundamentais:

– Um parque clandestino de dimensão gigantesca nas zonas periféricas

dos grandes centros urbanos, em particular na área metropolitana de Lisboa

e no Algarve, e que nada abona à qualidade da construção existente;

– O surto de construção operado, insuficientemente fiscalizado e por isso

sem garantias de que tenham sido respeitadas na construção as disposições

regulamentares do projecto.

Para percebermos melhor a complexidade do problema, há muito pouco

tempo a AICCOPN (Associação dos Industriais da Construção e Obras

Públicas), num inquérito sobre engenharia sísmica e do seu impacto no imo-

biliário verificou que as 300 empresas que responderam concordam que a

qualidade final da estrutura construída depende fundamentalmente da com-

petência e da motivação dos diversos intervenientes (projecto e construção).

Ou seja, a grande incidência da fiscalização das entidades municipais não

pode ser apenas sobre questões de natureza arquitectónica, deixando a

segurança estrutural como objecto de uma observação marginal.

Ora, como se sabe, em geral, não são os terramotos, só por si, que cau-

sam danos pessoais, mas sim os edifícios e outras estruturas construídas. Por

isso, a nossa atenção deverá centrar-se nas construções novas para que estas

garantam as condições legalmente estabelecidas, e nas mais antigas que

terão de ser reabilitadas e reforçadas na sua estrutura. E apesar do reconhe-

cido risco sísmico existente, no nosso país não se pratica muito a ciência de

reabilitar estruturalmente os edifícios antigos (há cerca de um milhão).

Segundo estatísticas, a nível europeu 34% das construções são reabilitadas;

no nosso país apenas cerca de 4 a 5%. Só em Lisboa 64% dos edifícios

foram construídos antes da legislação anti-sísmica (a primeira legislação

anti-sísmica surgiu em Portugal em 1958 e actualmente está em vigor o

RSA – Regulamento de Segurança e Acções em Estruturas de Edifícios e

Pontes, publicado em 1983).

Aliás, é de justiça afirmar-se que não é por falta de capacidade técnica

no nosso país que este problema se pode equacionar. Portugal dispõe de


um Centro de Excelência em investigação sísmica, um dos mais avançados

do mundo, e tem disposições regulamentares extremamente exigentes ao

nível da construção anti-sísmica. Salienta-se ainda que foi recentemente

elaborada pelo LNEC uma proposta de colaboração com o Serviço Nacional

de Bombeiros e Protecção Civil com vista à divulgação do Simulador de

Cenários Sísmicos integrado no estudo do risco sísmico da Área

Metropolitana de Lisboa e concelhos limítrofes (ERS AML). No âmbito deste

Simulador, o LNEC desenvolveu e implementou a análise e processamento

da informação e os procedimentos para avaliação da acção e perigosidade

sísmica, e para a estimativa dos danos, em função de um dado cenário

sísmico pré-estabelecido.

Estas questões, em conjunto, remetem para a natureza do sector da

construção em Portugal e da qualidade do que se constrói.

O Governo tem-se empenhado no reenquadramento legislativo do

sector, de forma a promover uma legislação mais adequada à realidade

nacional.

O Novo Regime de Alvarás (DL n.o 12/2004, de 9 de Janeiro), que entrou

em vigor em Fevereiro último, regula a entrada e permanência das empre-

sas de construção no mercado, com o objectivo de o tornar mais transpa-

rente e eficiente, e é um instrumento de combate às chamadas “empresas

informais” e à economia paralela.

Estão em curso dezenas de processos de reavaliação de empresas por

não cumprirem os requisitos de permanência na actividade, impostos por lei.

Um esforço que tem por base a convicção de que é a qualificação das

empresas o único estatuto que dá garantias aos investidores, segurança aos

trabalhadores e, em última análise, aos consumidores que vão usufruir dos

equipamentos públicos ou privados.

Por outro lado, neste quadro de contextualização legal da actividade da

construção, está a preparar-se o Código de Contratação Pública que irá trans-

por a Directiva 2004/18/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 31 de

Março de 2004, relativa à coordenação dos processos de adjudicação dos

contratos de empreitada de obras públicas, dos contratos públicos de forneci-

mento e de serviços, o que vai obrigar a uma reformulação do quadro legal

vigente em Portugal em matéria de contratação pública. Nesse âmbito serão

revistos o DL 59/99 – Regime Jurídico das Empreitadas de Obras Públicas, o DL


197/99 – Regime Jurídico de Aquisição de Bens e Serviços e o DL 223/2001

Regime Jurídico dos Sectores Especiais (Água, Gás e Telecomunicações).

No âmbito do CSOPT – Conselho Superior de Obras Públicas e

Transportes – funciona desde 2 de Julho de 2004 uma Subcomissão de

Regulamentos de Segurança Contra Incêndios de forma a criar um diploma

que seja um “corpo único” legislativo de segurança contra incêndios para

todos os edifícios, e posteriormente serão criados regulamentos autóno-

mos de acordo com as características próprias de cada um deles (habita-

ções, escolas, hospitais...). Um trabalho que estará concluído até ao final

deste ano.

Também o RGEU tem já um novo projecto de regulamento.

No domínio da regulamentação, assumem particular importância os

denominados Eurocódigos. Aliás, Portugal tem a seu cargo o Secretariado

do Eurocódigo 8 que aborda as disposições para projectos de estruturas

sismo-resistentes. Os Eurocódigos Estruturais assumem a forma de normas

europeias, mantendo cada Estado-Membro a competência para a defini-

ção dos níveis de segurança específicos e dos aspectos com influência na

durabilidade e economia. Estes aspectos de competência nacional são

tratados nos Documentos Nacionais que cada Estado-Membro pode ane-

xar a cada Eurocódigo e que dele farão parte integrante, podendo estes

Documentos abordar, ainda, matérias relativas ao enquadramento de cada

um dos Eurocódigos com a regulamentação nacional e com as normas

relevantes para a sua aplicação. Grande parte das normas encontram-se

concluídas e em aplicação em alguns Estados-Membros. Encontram-se,

nesta altura, publicados pelo IPQ, como normas portuguesas, 17 partes de

Eurocódigos. As partes publicadas correspondem aos Eurocódigos 1 a 8

relacionados com os conceitos gerais de segurança estrutural e ao pro-

jecto de edifícios. Embora os Estados-Membros não sejam ainda obrigados

a aplicar as normas, considera-se que é importante possibilitar, desde já,

a aplicação do novo normativo, a fim de ser leccionado nas várias Escolas

de Engenharia e de permitir ao meio técnico nacional adquirir progressi-

vamente experiência na sua aplicação. A criação das condições para a

utilização dos Eurocódigos em Portugal dá também cumprimento a com-

promissos assumidos pelo nosso país em conjunto com os restantes

Estados-Membros.


Neste sentido, o Governo pretende imprimir um carácter de urgência

em se proceder à publicação da legislação correspondente aos

Eurócodigos Estruturais, como alternativa à legislação em vigor sobre

projecto estrutural, nomeadamente o Regulamento de Segurança e

Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes, Regulamento de Estruturas

de Betão Armado e Pré-Esforçado e o Regulamento de Estruturas de Aço

para Edifícios.

Importa, pois, que o sector da construção se prepare para as alterações

económicas e sociológicas que já hoje são visíveis. Uma sociedade que valo-

riza cada vez mais a memória histórica das cidades e dos edifícios tornando

urgente e atractiva a requalificação urbana; uma sociedade da qualidade

de vida, cada vez mais exigente quanto ao ordenamento do território, à

defesa do ambiente e do património natural; uma sociedade do bem-estar

que prefere a defesa da paisagem aos atropelos de uma construção desor-

denada. Uma sociedade cada vez mais atenta à segurança e à qualidade da

construção. Vertentes que obrigam os diferentes agentes a prepararem-se

estrategicamente para esse mercado do futuro.

O mercado de reabilitação é um dos caminhos do futuro da construção

civil em Portugal, um segmento com enormes potencialidades e que as

empresas devem explorar cada vez mais. Repito, em Portugal, a actividade

da reabilitação na área da construção civil representa cerca de quatro a cinco

por cento do sector, ao passo que a média europeia se situa nos trinta e

quatro por cento. Na vizinha Espanha, o índice que representa o segmento

da reabilitação no sector da construção civil é de 23 por cento. No sentido

de criar condições para que a sociedade civil possa reabilitar o parque imo-

biliário degradado, o DL n.o 104/2004 aprova um regime jurídico excepcional

de reabilitação urbana para zonas históricas e áreas críticas de recuperação

e reconversão urbanística. Uma grande oportunidade para melhorar a resis-

tência anti-sísmica dos edifícios existentes mais antigos e que não pode ser

desempenhada pelos municípios.

Para terminar. Naturalmente, não é só a resistência dos edifícios o único

elemento a ponderar quando se reflecte sobre a gravidade dos efeitos de

um sismo. Mas numa sociedade cada vez mais urbana é um dos principais

factores que determinarão o maior ou menor grau de danificação provocado,

caso aconteça. Só empresas de construção modernas, com estratégias mol-


dadas em função de um mercado mais selectivo e exigente e com capaci-

dade técnica e financeira, poderão ser competitivas neste sector e capazes

de colocar no mercado construção de alta qualidade. O Governo pretende ter

um papel decisivo na modernização e eficiência desta área de actividade,

com um enquadramento legal mais adequado, maior cumprimento das obri-

gações legais, uma fiscalização mais eficaz e maior envolvimento dos agen-

tes rumo à qualificação. Acreditamos que dessa forma as cidades

portuguesas estarão melhor defendidas perante a possibilidade de fenóme-

nos sísmicos.

Formulo votos de bom trabalho a todos e agradeço a vossa atenção.

Muito obrigado.

1.ª Sessão


A SISMOLOGIA E A DINÂMICA PLANETÁRIA [ Luís Mendes Victor | Presidente do Instituto de Ciência da Terra e do Espaço ]

1 | Introdução: Objectivos da Sismologia

2 | O Conceito do conhecimento global do Planeta

3 | Sismicidade Histórica: Exemplos dos Sismos que mais afectaram o

Continente Português

4 | Estrutura da Terra

4.1 | Perfis de refracção/reflexão sísmica

4.2 | Projectos financiados pela comunidade Europeia:

IAM (Iberian Atlantic Margins)

DETWS [Destructive Earthquake and Tsunami Warning System]

GITEC Project [Genesis and Impact of Tsunamis on the European Coasts]

GITEC TWO [Genesis and Impact of Tsunamis on the European

Coasts: Tsunami Warning and Observations]

BIGSETS [Big Sources of Earthquake and Tsunami in SW Iberia]

4.3 | Sismicidade a SW do Cabo de S. Vicente

4.4 | Perfis de reflexão sísmica – BIGSETS

4.5 | Mapa estrutural

5 | Sismologia Experimental em Portugal

6 | Sismicidade

7 | Modelação Global

8 | Telescópio Geofísico de Banda Larga para observar o interior planetário

9 | Desafios tecnológicos tário


1 | INTRODUÇÃO

O desenvolvimento tecnológico, operado nos sistemas de observação

geofísica planetária, possibilitou a elaboração de modelos globais de refe-

rência, fundamentais para o relançamento de novos alvos de investigação.

A elevada capacidade de processamento da informação foi e continuará

a ser o pilar das descobertas dos fenómenos que ocorrem no interior do

planeta. A resolução do problema inverso, em múltiplos domínios e par-

ticularmente em Sismologia, cuja expressão gráfica se tornou extraordina-

riamente eloquente, abre novas perspectivas de desenvolvimento do

conhecimento da dinâmica planetária.

Os principais objectivos da Sismologia centram-se:

I. na compreensão e modelação da estrutura da Terra desde a crusta

até ao núcleo interno;

II. no registo sistemático dos sismos provenientes de todos os azimutes

e fontes, qualquer que seja a distância percorrida pelas ondas sísmicas.

Se a dinâmica planetária é melhor alcançada pelo primeiro destes

objectivos, pelo segundo assegura-se uma importante contribuição nos

domínios da prevenção do risco sísmico.

2 | O CONCEITO DO CONhECIMENTO

GLObAL DO PLANETA A PARTIR

DA ANÁLISE fENOMENOLÓGICA

O conhecimento global do planeta não

se pode dissociar da sua própria história. A

camada externa actual do planeta tem uma

espessura variável de cinco até poucas deze-

nas de quilómetros. O manto ocupa quase

metade do raio da esfera equivalente e

estende-se até cerca de 2 900 km de profun-

didade. O núcleo, cuja composição essencial

é Ferro, tem uma camada fluída envolvente,

o núcleo externo, e uma parte sólida den-

tro de uma esfera de 1 225 km de raio,

aproximadamente 1/5 do raio da Terra esfé-

rica. FIG 01


Os registos das primeiras tentativas do Homem para compreender ou

descrever o planeta perdem-se na antiguidade. No século III já os gregos

sabiam que a Terra era um globo finito e foram capazes de estimar a sua

circunferência. Desde então, a inteligência e a força do raciocínio foram

chamadas a entender os processos do planeta Terra e a explorar o seu

lugar no Sistema Solar

Na figura, a Terra é apenas a expressão dum logro, se não forem

introduzidos esclarecimentos complementares. Torna-se assim necessário

mobilizar a comunidade científica para se dispor da visão real do planeta,

introduzindo-se-lhe a parametrização e a dinâmica próprias.

3 | SISMICIDADE hISTÓRICA

Ao longo dos séculos vários sismos afectaram Portugal, sendo o de

1755 o mais devastador.

Os mais importantes, no período compreendido entre 309 e 1969,

estão referenciados na tabela:

Síntese dos sismos que mais afectaram o Continente [dados de Martins e Mendes Victor, 1990]

Ano Mês Dia� Latitude Longitude Magnitude

309 2 22 37.00 -11.00 7.00

382 1 1 36.88 -10.00 7.50

1356 8 24 36.00 -10.70 7.50

1504 4 5 38.70 -5.00 7.00

1719 3 6 37.10 -7.00 7.00

1722 12 27 37.17 -7.58 7.80

1755 11 1 36.88 -10.00 8.50

1856 1 12 37.10 -8.00 6.00

1858 11 11 38.20 -9.00 7.20

1896 10 30 37.50 -8.20 5.00

1903 8 9 38.40 -9.00 5.50

1909 4 23 37.10 -8.90 3.00

1921 10 23 37.30 -9.20 4.30

1969 2 28 36.20 -10.60 7.50


Para uma melhor compreensão dos vários sismos, apresentam-se por

ordem cronológica algumas descrições da época:

309

22 de Fevereiro – Antes de amanhecer ocorreu um espantoso terramoto

em Portugal e em toda a Europa. (Rodriguez, 1932)

382

Frei Bernardo de Brito, na Monarquia Lusitana, baseando-se em Amiano

Marcelino e em Laymudo, refere-se a um terramoto que causou grandes

danos na Sicília, Grécia e Palestina e também nas terras marítimas da Península

Ibérica. Submergiram-se ilhas situadas em frente do Cabo de S. Vicente, das

quais actualmente ainda existem vestígios, e esclarece “Laymudo faz grande

fundamento desta inundação do mar, referindo-se quase as formais palavras

do monge Eutrópio... a crescente do mar abriu algumas ilhas que antigamente

se povoavam... das quais ficaram no meio do mar algumas rochas que o

mar deixou descarnadas da terra, as quais se vê... principalmente no Cabo

de S. Vicente, onde ficaram uns pequenos sinais de certa ilha antiga... pode-

mos conjecturar que nesta ruína pereceria a antiga ilha Eritreia que, segundo

Pomponio Mella, esteve na costa da Lusitânia”. (...)

(...) A existência de ilhas ao largo de S. Vicente é assinalada por Estrabão

nos seguintes termos: “o litoral adjacente ao promontório sagrado (Cabo

de S. Vicente) forma o começo do lado ocidental da Ibéria até à boca do

Tejo e o começo do lado meridional até à foz de outro rio chamado Anas

(Guadiana)...

Este cabo (promontório Sagrado) marca o extremo ocidente não só da

Europa, mas de toda a terra habitada... Artimidoro, que diz ter estado

naquele sítio, compara-o na forma de um navio; segundo ele, o que ainda

mais faz lembrar um navio é a proximidade das três ilhotas de tal modo

colocadas, que uma figura o esporão, e as outras duas com o duplo porto

assaz considerável que formam, figuram epótides do navio”. São estas as

ilhas que, segundo Eutrópio, desapareceram em consequência do sismo e

maremoto.

No que se refere à ilha Eritreia que Frei Bernardo de Brito “conjectura”

que tenha desaparecido por ocasião deste terramoto, não pode ser loca-

lizada com precisão, pois parece ter havido mais do que uma com o mesmo

nome. (Moreira, 1991)


Moreira de Mendonça diz que neste ano houve um grande terramoto

“no qual padecerão muito as terras marítimas de Portugal. Subverterão-se

Ilhas, de que ainda ao presente apparecem algumas eminencias defronte

ao cabo de S. Vicente”. A zona epicentral talvez fosse o afundiamento em

oval lusitano-hispano-marroquino. No ano 345, antes da era cristã, o mesmo

autor diz que houve grandes terramotos de terra em Espanha, tendo-se

submergido uma parte da ilha de Cadiz e, portanto, talvez a zona epicen-

tral tivesse sido no mesmo afundimento. (Sousa, 1919)

Neste ano houve terramotos por quase todo o mundo, sofrendo muito

as costas marítimas de Portugal. Apareceram e desapareceram ilhas, das

quais ainda existem alguns vestígios frente ao Cabo de S. Vicente. (Rodriguez,

1932)

1356

No dia 24 de Agosto, Quarta-feira, pouco antes do pôr do Sol houve

um grande terramoto em toda a Península que provocou o badalar dos

sinos das igrejas e abriu de alto a baixo a capela-mor da Sé de Lisboa

que poucos dias antes se acabara de edificar por ordem de el-rei D. Afonso

IV. Esta capela já tinha sido destruída pelo terramoto de 1344. (...)

(...) Este terramoto provocou grande pânico e destruições em Espanha,

especialmente na Andaluzia. Em Sevilha houve estragos na torre da catedral

(Giralda) e em Córdova também houve destruições, tendo morrido muitas

pessoas e arruinaram-se bastantes igrejas. Ayala (1591) diz que “houve um

terramoto em dia de S. Bartolomeu, caíram as manzanas que estavam na

torre de Santa Maria de Sevilha, e tremeu a terra em muitos lugares do reino

e fez grande estremecimento no reino de Portugal e do Algarve”. (...)

(...) Não se encontrou todavia qualquer referência a maremoto provo-

cado por este sismo. (Moreira, 1991)

1504

(...) No dia 5 de Abril um sismo com epicentro na região de Carmona

(Espanha) causou aí grandes destruições, arruinando a catedral e outras

igrejas, além de muitas casas, e causou a morte de muitas pessoas. Este

sismo parece ter causado destruição no Algarve.

Navarro Neuman, Montandon (1953) e Ferreras (1724) referem todavia

que, em Portugal, os abalos ocorreram no fim do Outono. Alguns autores

referem-se ainda a réplicas durante o ano de 1505. (Moreira, 1991)


Em 5 de Abril de 1504 – Deu-se neste dia um grande terramoto, cujos

efeitos são principalmente conhecidos na região sísmica de Sevilha, em Sevilha,

Alcalá, Los Alcores, Carmona, Tocina, Lora del Rio. Este terramoto foi muito

extenso, sendo sentido em quási toda a Espanha, como em Medina del Campo,

Murcia, etc., ao N. de Marrocos; mas não pude obter dados precisos sôbre os

seus efeitos em Portugal, principalmente no Algarve, de modo que pode

considera-lo como submarino e partindo do mesmo afundimento ao S. do

Algarve que o de 1755. Apenas Moreira de Mendonça diz que, em 1504,

foram tão violentos os terramotos em Portugal, “que subverterão povoações

inteiras, e fizerão andar a gente fugitiva pelos montes”. (Sousa, 1919)

No dia 5 de Abril do ano de 1504, Sexta-feira Santa, entre as nove e as

dez, a terra tremeu em Espanha, foi o maior terramoto da Andaluzia, e foi

tão grande o espanto que as pessoas caíram por terra, ficaram fora de si.

Foi ouvido um grande ruído, todos os edifícios, fortalezas, igrejas e casas

estremeceram. Foi muito destruidor no Algarve e muito violento no N. de

Marrocos, Málaga e Granada, todavia notado em Murcia. (Rodriguez, 1932)

1719

Em 6 de Março de 1719, pelas 5 horas da manhã, sentiu-se em Portugal

um forte tremor de terra, mais intenso no sul do País. Em Portimão, as

pessoas levantaram-se das camas descompostas. A abóbada da Igreja do

Colégio dos Padres da Companhia abriu fendas, assim como a Torre sineira

da Igreja Matriz.

Todas as casas tiveram danos, especialmente as mais altas. Em Lagoa

o abalo teve intensidade semelhante, assim como em Ameixoeira,

Carregação e Estombar. No lugar dos Escontos, situado a meia légua de

Portimão, morreram 3 mulheres de susto.

O abalo, que foi acompanhado de forte ruído subterrâneo, foi também

sentido em Lisboa, onde não causou prejuízos. (Moreira,1991)

Em 6 de Março de 1719 – Obtive deste megasismo a seguinte descri-

ção (Anno Historico. Diario Portuguez, tom. I, fl. 400):

“Neste dia 6 de março do anno 1719, hum quarto antes de nascer o

Sol, padecendo a Lua eclipse na Villa de Portimão do Reyno do Algarve,

pela parte do mar, hum ruido horrivel, e a terra padeceo hum formidavel

terramoto por trez, ou quatro minutos, no qual tempo os moradores da

dita Villa tiverão huma tal consternação, que decompostos sahirão de suas


cazas, procurando fugir ao perigo. Huma das torres da muralha, as abo-

bedas das Igrejas, e as cazas padecerão alguma ruina, especialmente as

mais altas, e de mais fortaleza. O mesmo experimentárão os moradores

dos lugares da Ameixoeira, Carregação, Estombar, Lagoa de alem do Rio,

e particularmente o ultimo. No dos Escontos, meya legoa da dita Villa, e

já termo da de Alvor, atemorizou tanto os visinhos, que morrerão algumas

pessoas de susto”. (Sousa, 1919)

No dia 6 de março de 1719 houve um tremor de terra que arruinou

muitos edifícios de Lagos. (Rocha, 1991)

6 de Março – Um quarto de hora antes do Sol nascer sentiu-se no reino

do Algarve, região de Vila Nova de Portimão, Lagos, um ruído subterrâneo

ao que se seguiu um formidável terramoto que durou 3 ou 4 minutos. O

pânico foi geral, saindo os habitantes para o campo. Uma das torres da

muralha, as abobadas das igrejas e muitas casas ficaram em ruínas. O

fenómeno sentiu-se em vários lugares próximos e morreram algumas

pessoas. (Rodriguez, 1932)

1722

Em 27 de Dezembro, entre as 5 e as 6 da tarde, sentiu-se em Portugal

um forte tremor de terra, mais intenso no sul do País. Foi sentido forte-

mente do Cabo de S. Vicente a Castro Marim e provocou estragos em

Loulé, Tavira, Faro, Albufeira e Portimão. Houve muitos mortos, edifícios

destruídos e muitas casas ficaram inabitáveis. (Moreira, 1991)

Em 27 de Dezembro de 1772 – “Algarve. Villa Nova de Portimão 3 de

Janeiro. Das 5 para as 6 horas da tarde do dia 27 de Dezembro se sentio

nesta Villa hum tremor de terra, que não durou mais espaço que o de

huma Ave Maria; mas tam violento, que fez hum grande abalo, e se

abrirão algumas fendas na abobada da Igreja do Collegio, estallando algu-

mas pedras das tribunas e portas. O mesmo padeceo a Igreja, e mais

officinas do Convento dos Capuchos, onde se tocarão per si as campainhas,

que costumão estar junto aos altares. Tem-se noticia de vir correndo este

movimento desde o Cabo de S. Vicente, e de se ir dilatando pela extensão

do reino: experimentando-se maior violência nas Villas de Albufeira, e

Loulé, e nas cidades de Faro e Tavira. (...)”

Segundo Moreira de Mendonça, “padeceo o Reyno do Algarve hum

Terramoto fatalissimo, que durando pouco mais espaço, que o de uma


Ave-Maria, forão tão grandes os abalos, que causou muitos estragos. Em

Villa Nova de Portimão, ficarão arruinadas a Igreja do Collegio da Companhia,

e a Igreja do Convento dos Capuchos. Em Tavira acabou como hum hor-

roroso trovão, cahirão 27 moradas de casas, a as mais ficarão arruinadas.

No rio se apartarão as agoas, de forma, que huma Caravella, que por elle

hia sahindo ficou em seco por muito tempo. O Convento de S. Francisco

ficou muito arruinado. Em Faro cahirão muitas casas, em que morreu

alguma gente, ficando as mais abertas. O mesmo sucedeu á Torre da Igreja

Cathedral, na qual fez o movimento de tocar os sinos.

No Anno Historico vem a seguinte descrição deste megasismo:

“No mesmo dia 27 de dezembro, anno de 1722, houve no Reyno do

Algarve hum grande, e violento tremor da terra, que pricipiando do Cabo

de S. Vicente correo, e se dilatou por aquelle Reyno. Experimentarão mayor

estragos, e violencia as Villas de Villa nova de Portimão, Albufeira, Loulé,

e as cidades de Faro e Tavira, com morte de muitas pessoas, e da admi-

ração de todas, com a ruina de Igrejas, Conventos, torres, muralhas, e de

innumeraveis casas, que ou ficarão totalmente caidas ou abertas, e inha-

bitaveis“. (Sousa, 1919)

No dia 27 de dezembro de 1722, das 5 para as 6 horas da tarde, houve

novo tremor de terra, que começando no cabo de S. Vicente, se estendeu

por todo o reino, destruindo innumeraveis edificios e fazendo muitas vic-

timas, principalmente em Lagos, Portimão, Albufeira, Loulé, Faro e Tavira.

(...) (Rocha, 1991)

27 de Dezembro – Teve lugar no Algarve oriental, entre as 17h e as

18h, um terramoto que parece ter-se propagado segundo a linha sismo-

tectónica Albufeira-Estoy-Tavira-Vila Real de Santo António-Castro Marim,

ao largo da costa, linha que Pereira de Souza assinalou a propósito de

outros abalos sísmicos. Houve alguns mortos e edifícios destruídos. Pode-se

notar que Tavira teve a intensidade X, Faro IX, Loulé e Lagos VIII, Vila Nova

de Portimão VII. (...) (Rodriguez, 1932)

1755

No dia 1 de Novembro pelas 09h30 min ocorreu um dos maiores sismos

que têm afectado a Península Ibérica; a sua elevada magnitude (8,75-9) e

a enorme superfície macrossísmica situam-no entre os maiores sismos conhe-

cidos a nível mundial. Pela intensidade que atingiu Lisboa é talvez o maior


sismo que afectou a cidade. O maremoto que provocou foi também um dos

maiores que têm afectado Portugal Continental e a Península Ibérica só

comparável aos que ocorreram em 60 a.C. e 382 d.C. (...)

(...) No Algarve o maremoto foi muito violento. Na ponta da

Arrifana, promontório situado a norte do cabo de S. Vicente, o mar

destruiu um forte situado à cota de 60 metros. Em Sagres, o mar

galgou as falésias que têm cerca de 30 metros de altura e transpor-

tou para dentro das muralhas peixes e grandes pedras, tendo arran-

cado os matos na retirada.

Para leste de Sagres, as fortalezas da Balieira e do Zavial ficaram des-

truídas. Em Lagos, o mar entrou pelo vale da ribeira de Bensafrim e elevou-

se até à parte superior das muralhas da cidade (cerca de 11 metros) e

destruiu-as nalguns locais. As águas penetraram em terra até mais de meia

légua, transportando pequenas embarcações e devastando culturas. (...)

(...) O intervalo de tempo entre o início do terramoto e a chegada do

maremoto foi de 6 a 7 minutos no Algarve e 15 minutos na Cruz

Quebrada.

A intensidade do maremoto foi maior no Algarve do que no resto do

País. (...)

(...) O abalo principal foi seguido por grande número de réplicas, no

próprio dia e nos dias seguintes. No dia 1 de Novembro as réplicas prin-

cipais ocorreram cerca das 11 horas e às 15h30 min.

Em 8 e em 15 de Novembro houve novas réplicas que sobressaíram,

mas as mais importantes ocorreram em 11 de Dezembro pelas 4 horas da

manhã e em 21 de Dezembro pelas 9 horas da manhã. (Moreira, 1991)

1 de Novembro – o terramoto ocorrido neste dia foi um dos maiores

registados na Península Ibérica, comparável ao de 26 de Janeiro de 1531

em Lisboa, mas com uma área macrossísmica mais extensa, que avaliou

Mr. Reid em 16 milhões de quilómetros quadrados; foi sentido em toda

a Europa e em algumas zonas de África, causou numerosas vitimas, mais

do que pelas oscilações terrestres do sismo e suas consequências, devido

ao maremoto que se seguiu. Dá-se o nome de terramoto de Lisboa, por-

que foi aqui que se deram os danos mais impressionantes, caindo em

ruína grande parte da mesma e causando a morte de, pelo menos, 4000

pessoas. (Rodriguez, 1932)


1856

No dia 12 de Janeiro, cerca das 12 horas, um importante abalo sísmico

afectou o sotavento algarvio. Em Loulé o abalo foi precedido por um estrondo

semelhante ao de um trovão. O abalo, embora de curta duração, causou

importantes estragos, ruiram 100 casas e alguns feridos, além da morte de

duas pessoas em Tavira, sepultadas de baixo das ruínas de uma casa. Em

Loulé e arredores sofreram estragos quase todos os edifícios salientando-se,

na vila, a igreja Matriz e a igreja de S. Nicolau. O abalo foi seguido por

réplicas tendo parte da população abandonado a Vila. No campo, abriram-se

fendas no solo que chegaram a sorver algumas arvores. Em Faro houve

estragos consideráveis, especialmente no edifício do governo civil e no

zimbório da igreja da Misericórdia. Em Olhão houve também importantes

estragos. O abalo foi sentido em Lisboa com pequena intensidade mas, no

Terreiro do Paço, algumas pessoas fugiram para a rua. Aí, descaiu um torreão

construído sobre estacaria e abriu fendas na abóbada da arcada.

Foi sentido em Setúbal e, em Espanha, há informações de ter sido

sentido em Madrid e em Sevilha.

Este sismo foi precedido de abalos preliminares a partir das 3 horas

do dia 11 e foi seguido de algumas réplicas sentidas pela população nas

2 horas que se seguiram ao abalo principal. (...) (Moreira, 1991)

12 de Janeiro de 1856 – Houve um tremor de terra no Algarve, que

se fez sentir principalmente em Loulé. (Sousa, 1919)

12 de Janeiro – às 11h 20m, sentiu-se em Loulé (Algarve, Portugal)

um terramoto importante, que derrubou algumas casas. A terra abriu-se,

sepultando algumas árvores.

Num espaço de três quartos de hora repetiram-se cinco sacudidelas;

mas com menor violência. Ouviram-se fortes ruídos subterrâneos.

Em Faro, Albufeira e Tavira houve danos importantes. Em Lisboa, à

mesma hora, sentiram-se duas sacudidelas. Em Sevilha, pelas 11h 52m,

ocorreu uma sacudidela que durou 20 a 23 segundos. (Rodriguez, 1932)

1858

No dia 11 de Novembro, pelas 7h 15min, ocorreu em Portugal um dos

abalos mais importantes que têm afectado o território do continente.

Situou-se o seu epicentro na região de Setúbal, provavelmente no mar, e

foi sentido em todo o País.


Foi precedido de abalos preliminares que se iniciaram às 6 horas. (...)

(...) Em Alcácer do Sal todas as casas sofreram estragos e uma das

velhas torres do castelo desabou em grande parte. Em Santiago do Cacém

todos os prédios ficaram abalados e com ruínas consideráveis.

Em Sines caíram algumas casas e as restantes ficaram inabitáveis. A

muralha do castelo rachou de alto a baixo e em Santo André abriram-se

fendas no solo. Melides ficou quase arrasada. Em Lagos caíram algumas

casas de construção mais débil e agitaram-se as águas da baía.

(Moreira, 1991)

11 de Novembro – Ocorreram em Portugal, durante este ano, vários

terramotos, sendo o mais importante o deste dia, não só pela sua exten-

são, pois afectou também grande parte de Espanha, mas pela sua inten-

sidade, que alcançou a região epicentral, segundo Choffat, o grau X ou

IX (R.F).

Constou de quatro séries de sacudidelas, a primeira série, às 6h, em

Lisboa; a segunda e mais importante, às 7h30m, em Setúbal e às 7h e

15m, em Lisboa, com 8 s de duração; a terceira série, às 9h15m, em

Setúbal, e quarta série, às 11h, em Lisboa. (...)

(...) Sofreram-se muitos danos em Portugal, Setúbal, só se salvou um

edifício. Também o sentiram com grau X ou IX: Azeitão, Sesimbra e Alcácer

do Sal; com VIII: Sines, Santiago do Cacém, Évora, Montemor-o-Novo,

Almada, Lisboa, Sintra, Sacavém, Leiria, Alqueidão, St.o Amaro, Tomar,

Borba, Algarve, Faro, Lagos; com VII: Tavira, Olivarez, Mafra, Cartaxo,

Santarém, Abrantes, Coimbra; com VI: Aveiro; Oliveira-de-Arenas, Porto,

Braga, Caminha, Valença do Douro; com V: Vila Real. Em Espanha, em

Sevilha, sentiu-se às 7h40m e foi de grau IV, e em Cáceres o grau VI. (...)

(Rodriguez, 1932)

1896

Em 30 de Outubro, cerca das 8h 50 min da manhã, foi sentido um

forte abalo de terra no Algarve. (Moreira, 1991)

30 de Outubro – Pelas 8h 50m ocorreu um tremor bastante forte no

Algarve. (Rodriguez, 1932)

1903

No dia 9 de Agosto, cerca das 22h10 min, foi sentido um abalo de

terra em quase todo o País. Em Espanha foi sentido na parte sul da


província de Badajoz, em Huelva, Sevilha e Valladolid. Em Portugal

provocou fendas nas paredes nalguns locais e em Mafra fez tocar os

sinos grandes. No Algarve produziu alguns estragos em Portimão, Silves

e Monchique. Este sismo foi estudado por Choffat (1904). (Moreira,

1991)

9 de Agosto – Pelas 22h e 10m 10s ocorreram em Lisboa dois abalos,

separados com uma pausa de 2s; depois outras três, a primeira durou uns

3s, a segunda 10s e a terceira 7 a 8s. A intensidade do fenómeno pode

fixar-se em VII (E.M.). (...) (Rodriguez, 1932)

1909

23 de Abril – (...) Villa do Bispo, IV; Sagres, III a IV; Senhora da Luz, IV;

Bemsafrim, III; Lagos e Alvor, IV a V; Portimão IV; Lagoa, V; Silves IV?;

Algoz, IV ou V?; Guia III a IV. Depois de uma interrupção de 24 quilómetros,

seguem: Querença III a IV; Faro e Estoy, V; S. Braz, Olhão e Moncarapacho,

IV; Santa Catharina, II; Tavira, VI; e Vila Real, V a VI.

A intensidade não atingiu VI, senão na extremidade oriental, Tavira e

Vila Real (?), onde se produziram algumas fendas que não atravessaram

as paredes. Outras fendas ainda menos importantes foram registadas em

Lagos, Faro e Estoy.

Contudo, em algumas localidades manifestou-se um certo panico, nome-

adamente em Portimão.

O sr. Paroco da Guia informa que bem poucas pessoas da sua

freguezia deram pelo sismo, apesar de terem rangido os madeira-

mentos!

Não se tornam evidentes as relações entre a natureza do solo e a

intensidade, visto que Lagos e Estoy, assentes sobre rocha solida, soffreram

tanto como Portimão e Faro, que assentavam sobre o Pliocenico. Tavira e

Villa Real, em parte sobre aluviões e areias, não vão alem do indice VI.

(...) (Bensaude e Choffat, 1912)

1921

23 de Outubro – Nesta data deu-se um sismo no Algarve ocidental

pelas 12 horas e 30.

Foi sentido em Odeceixe, Bordeira e Carrapateira, onde parece ter tido

o grau V. Foi também muito sentido em Lagos, mas com menor intensidade

(IV), e em Faro levemente (III).


Este abalo de terra é muito interessante, porque vem confirmar a linha

sismo-tectonica Bordeira-Aljezur-Odeceixe, revelada no terramoto de 1 de

Novembro de 1755. (Sousa, 1922)

1969

Lagos – Na Zona de S. José, próximo do quartel, um casal, ao arrastar

os filhos para a rua, mal puseram os pés fora da porta, a casa desabou,

ficando reduzida a um montão de ruínas. Este desabamento deve-se ao

facto de ter caído uma parede de um prédio contíguo, mas mais alto. As

igrejas de S. Sebastião e Santa Maria, e ainda a igreja das freiras, e o

monumento nacional que é a igreja de Santo António sofreram bastantes

danos. Na igreja de Santa Maria caiu a cruz de Cristo. Na Praça de Armas,

na escola Conde Ferreira a platibanda e a pedra trabalhada onde estava

suspenso um sino caiu, arrastando tudo na queda. Há muitas casas dani-

ficadas, com fendas.

Em Bensafrim há cerca de 30 casas derrubadas e também Vila do Bispo

sofreu muitos danos. No Hotel Golfinho a garrafaria estava mais ou menos

inutilizada e os vinhos derramados pelo chão, bem assim como nalguns

estabelecimentos comerciais. Na casa Trindade, de loiças, há a registar

muitos prejuízos, pois partiu-se muita loiça.

In Diário de Notícias do dia 28 de Fevereiro de 1969.

4 | ESTRUTURA DA TERRA

A Terra pode ser descrita em termos das distribuições das suas pro-

priedades físicas.

As configurações, que resultam das observações dos sistemas geofísi-

cos, podem cartografar-se e informar das:

– Velocidades e propagação das diferentes fases sísmicas

– Densidades

– Temperaturas

– Susceptibilidades magnéticas; magnetizações

– Resistividades

– Emanações e materiais radioactivos.

O objectivo da exploração geofísica é reconstruir a estrutura da Terra,

a partir dos dados recolhidos à sua superfície, acima ou abaixo do solo.


4.1 | Perfis de refracção/reflexão sísmica

Primeiros perfis

Os primeiros perfis de refracção/reflexão

grande ângulo foram realizados no início da

década de 70 no Sul e orla ocidental de

Portugal graças a um esforço conjunto das

instituições nacionais em cooperação com

os Institutos Geofísicos da U. de Karlsruhe,

de Paris, de Estrasburgo e a ETH de Zurique.

Os resultados obtidos forneceram as primei-

ras imagens da estrutura profunda da crusta

em dois domínios do Maciço Ibérico, a Zona

Sul P

Perfil Peniche-Montemor

No ano de 1978 um conjunto de rebentamentos foi registado ao longo

da linha Peniche-Montemor com uma orientação aproximada NW-SE.

Pretendia-se com este perfil obter um modelo para a estrutura profunda

da crusta sob a bacia Lusitânia numa região que havia sido afectada por

sismo destruidor em 1909 (Benavente).

No século passado, a partir dos anos 70, foram executados trabalhos de pesquisa sísmica no território de Portugal Continental. Na carta estão assinalados os perfis executados com sinais gerados em terra e no mar por explosivos.

Localização aproximada das primeiras sondagens sísmicas profundas realizadas nos anos 70 no SW da Península com a apresentação das velocidades sísmicas em profundidade


A campanha do Alentejo

Em 1979 foi registado um grande número de perfis de refracção/reflexão

grande ângulo no sul de Portugal em torno da falha da Messejana.

Pretendeu-se com este estudo obter uma imagem a três dimensões

da estrutura da crusta nas zonas Sul Portuguesa e Ossa Morena que per-

mitisse detectar as variações na espessura.

Campanhas no Norte de Portugal

Em 1981 foram registados dois perfis sísmicos de refracção realizados

na região do maciço de Morais. Com um comprimento curto (60km) pre-

tendia-se determinar a estrutura da crusta superior de forma a contribuir

para a resolução da questão sobre a origem superficial ou profunda dos

maciços máficos e ultra-máficos da sub-zona de Galiza e Trás-os-Montes.

A interpretação destes perfis (Hirn et al., 1982) revelou uma velocidade

elevada para o maciço (6.4km/s) que no entanto se encontrava limitada

em profundidade, confirmando assim que se trata de uma estrutura sem

raiz profunda. A velocidade estimada para a crusta superior “normal” do

para-autóctone foi de 5.8km/s.

Localização aproximada do perfil Peniche--Montemor com a interpretação da secção até 40 km de profundidade

Localização aproximada dos perfis realizados durante a campanha do Alentejo de 1979 e do Alqueva de 1981


4.2 | Projectos financiados pela Comunidade Europeia

O projecto ILIHA-DSS

O projecto ILIHA (Iberian Lithosphere Heterogeneity and Anisotropy) foi

concebido como um projecto em grande escala para estudar a heteroge-

neidade (lateral e vertical) e anisotropia da litosfera sub-crustal no domí-

nio varisco na Península Ibérica (Paulssen, 1990). Uma das componentes

deste projecto consistiu na realização de um conjunto de perfis sísmicos

de refracção/reflexão grande ângulo, a experiência DSS (Deep Seismic

Sounding). Foram feitos registos de vários rebentamentos efectuados nas

extremidades e interior de 6 linhas de grande comprimento (600 a 1000km)

dispostas grosseiramente de forma a se obter na região central do Maciço

Ibérico uma cobertura da litosfera superior segundo diversos azimutes.

Localização aproximada dos perfis registados nas campanhas de Minho e Trás-os-Montes e da Galiza em 1981 e 1982

Localização aproximada dos pontos de tiro e linhas de registo ocupadas durante a campanha ILIHA-DSS. Indicam-se também as posições das estações de banda larga NASR ocupadas durante o projecto ILIHA-BBS. O mapa base é o esboço do mapa morfo-estrutural da Península Ibérica (adaptado de Ribeiro et al., 1979).1 – bacias;2 – orlas e cadeias moderadamente deformadas;3 – cadeias alpinas;4 – soco varisco; 5 – pontos de tiro; 6 – estações NARS


A Campanha IAM

O projecto IAM (Iberian Atlantic Margins)

foi desenvolvido para estudar a estrutura

profunda das margens continental e oceâ-

nica que rodeiam a costa Atlântica da

Península Ibérica essencialmente através da

aquisição de 3500 km de perfis sísmicos de

incidência vertical. Os disparos dos canhões

a ar de grande capacidade produzidos

durante a campanha foram registados por

estações móveis em terra e OBS’s (Ocean

Bottom Seismometer) no mar dando origem

a um grande número de perfis de refrac-

ção/reflexão grande ângulo.

Projectos GItEC [Genesis and Impact of tsunamis on the European

Coasts], GItEC-tWO [Genesis and Impact of tsunamis on European

Coasts: tsunami Warning and Observations], BIGSEtS [Big Sources of

Earthquake and tsunami in SW Iberia]

A proposta da estrutura tectónica da região SW por Tortella et al. (1997)

foi um dos argumentos para desencadear o vasto programa de pesquisas

que se seguiu.

Localização aproximada dos perfis registados na campanha do ILIHA e alguns dos perfis significativos que foram reinterpretados recentemente

Localização esquemática das linhas sísmicas de reflexão vertical realizadas durante a campanha do IAM. A cheio assinalam-se os segmentos que foram registados em terra como perfis de refracção/reflexão grande ângulo, segundo o programa coordenado pela UL. Estão assinaladas as posições das estações em terra e no mar (OBS’s)


Sismicidade 1995-1997

Sismicidade a SW do Cabo de S. Vicente


Perfis de Reflexão Sísmica

Mapa estrutural da área em estudo.As falhas activas estão representadas por linhas contínuas com blocos negros, as inactivas têm apenas pequenos triângulos sobrepostos. PSF – Falha Pereira de Sousa; MPF – Falha Marquês de Pombal; TTR–10 – Falha detectada pelos cruzeiros com o mesmo nome. A posição dos perfis MCS do projecto BIGSETS indica-se pelas linhas ponteadas. [Em L.Mendes-Victor et al., 2003, Progresses in the Assessment of Tsunami Genisis and Impacts Around the Portuguese Coasts. XXV General Assembly of IUGG, Sapporo – Japan]


5 | SISMOLOGIA INSTRUMENTAL EM PORTUGAL

A sismologia instrumental apareceu em Portugal no início do século

XX e durante sete décadas sofreu uma considerável evolução impulsionada

pela ocorrência de alguns sismos.

Quando, no dia 23 de Abril de 1909, ocorreu um sismo em Benavente,

a rede sísmica portuguesa apenas estava equipada com um pêndulo hori-

zontal de Milne, instalado no observatório da Universidade de Coimbra.

No IGIDL, em Lisboa, no dia 10 de Janeiro de 1910, decidiu-se instalar

três sismoscópios Agamemnon (Penhas Douradas, Évora e Lagos) e um

sismógrafo vertical Mainka (Lisboa), para uma melhor cobertura sísmica

do território nacional. Entre 1913 e 1914, dois sismógrafos Wiechert de

três componentes foram adquiridos embora tenham sido apenas instalados

em Lisboa em 1919. Coimbra foi equipada com um sismógrafo equivalente

entre 1915 e 1926.

Em 1920/1921 o Observatório do Infante D. Luís (Universidade de

Lisboa) publicou os primeiros resultados da análise dos sismogramas obti-

dos pelas estações sísmicas.

A partir de 1946, a rede sísmica nacional passou a ser coordenada por

uma nova instituição criada para apoiar as observações geofísicas e

meteorológicas de Portugal, o Serviço Meteorológico Nacional (SMN). Entre

1946 e 1969 novos sismógrafos foram instalados nos três Institutos

Geofísicos (Lisboa, Porto e Coimbra).

Após o sismo de 28 de Fevereiro de 1969 a rede sísmica nacional

melhorou significativamente. Até àquela data apenas os Institutos Geofísicos

Ruptura principal do sismo de 1755, segundo trabalhos executados no âmbito do Projecto BIGSETS


das Universidades tinham tido capacidade para actualizar os seus sismó-

grafos; em Coimbra havia um sismógrafo electrónico de curto período e

no Porto, desde 1957, um sismógrafo Sprengnether idêntico ao instalado

no Instituto Geofísico do Infante D. Luís (IGIDL) desde 1954.

Em 1963, uma estação sismográfica da rede “World Wide Seismic Station

Network” (WWSSN) foi instalada no Instituto Geofísico da Universidade do Porto.

Em 1970 o SMN instalou uma estação sísmica de curto período em

Faro e em 1975 outra em Manteigas.

No ano de 1976, para substituir o SMN foi criado o Instituto Nacional

de Meteorologia e Geofísica (INMG), actualmente Instituto de Meteorologia

(IM). Nesse ano, foram instalados pelo INMG cinco sismógrafos (Monchique,

Moncorvo, Portalegre, Montemor-o-Novo e Monte Figo-Faro).

Em 1977, o Instituto Geofísico do Infante D. Luís, em colaboração com

o Centro de Geofísica da Universidade de Lisboa (CGUL), melhorou o equi-

pamento existente e instalou novos sismógrafos. Em 1987, a mesma cola-

boração permitiu a utilização

de estações sísmicas digitais

em Lisboa, Almeirim e Fóia.

Em 1991 um novo Centro

de Geofísica foi criado na

Universidade de Évora, com

o apoio do “Programa

Ciência” (co-financiado pela

Comunidade Europeia).

Actualmente, Portugal

Continental dispõe de uma

rede sísmica digital, consti-

tuída pelas estações repre-

sentadas na figura, cujos

dados são transmitidos via

telefónica para Lisboa. Os

dados obtidos por esta rede

são complementados com os

dados provenientes de redes

locais e regionais.Rede Sísmica de Portugal Continental


Sismicidade histórica e instrumental de Portugal Continental-63 a 2000Magnitudes na Escala Richter

Sismicidade de Portugal Continental:Janeiro 2002-Agosto 2004

Algarve e região adjacente. Sismicidade no período 1/1/1961 – 29/2/2004


6 | SISMICIDADE

No século passado o reconhecimento do valor da cooperação interna-

cional, para se assegurarem observações globais, determinou a organiza-

ção de dois grandes projectos globais (nos anos 30 o Ano Internacional

Polar e nos anos 50 o Ano Geofísico Internacional). Obtiveram-se então

longas séries de observações em locais da Terra onde eram insuficientes

os dados para compreender o comportamento das geoesferas fluída e

sólida. O êxito destes programas motivou o aparecimento de Observatórios

Multidisciplinares permanentes e a criação de um sistema internacional

de permuta e arquivo de dados. Todavia, em mais de 2/3 da superfície

do planeta não existem sistemas de aquisição permanente dos parâmetros

geofísicos essenciais.

7 | MODELAÇÃO GLObAL

A investigação desenvolvida para descrever a estrutura da Terra, em

termos globais, acaba por deparar com a fronteira núcleo-manto, onde

importantes transições de fase e trocas de energias ocorrem ao longo

dessa descontinuidade. Os processos dinâmicos e químicos, que aí se

Carta de Isossistas de Intensidades Máximas


desenvolvem, influenciam fortemente a convecção no manto, a formação

de plumas, a variação secular do campo magnético terrestre e possivel-

mente as inversões de polaridade, assim como as variações de grande

comprimento de onda do campo gravítico e a própria evolução química

da Terra.

Portanto, da pesquisa dos processos tectónicos e vulcânicos, que estão

intimamente relacionados, será possível responder a estas questões. O

crescimento do sistema de falhas na região axial das cristas oceânicas,

normal e possivelmente associado a microssismos, pode proporcionar uma

alimentação contínua de rochas cristalinas quentes, que constituirão a fonte

de calor para uma circulação hidrotermal estável de longa duração.

De forma idêntica, o aparecimento de novos sistemas de fissuras em

unidades vulcânicas pode provocar o aparecimento de episódios devido à

deformação frágil da crusta superficial.

A ligação entre a sismicidade (à escala global) e os estudos geodinâ-

micos deve responder a questões científicas fundamentais, tais como:

• As subidas de energia no manto, sob forma de plumas, por debaixo

das cristas, são passivas, derivando do movimento de placas, ou são acti-

vas, resultando dum fluxo de material flutuante?

• As subidas são bi ou tridimensionais? Serão as plumas suficientemente

extensas para que a sua identificação seja possível?

Nas figuras seguintes estão apresentados os esquemas de circulação

interna bi-celular e mono-celular.

A compreensão da natureza e da escala dos fluxos de energia é essen-

cial para a modelação de todos os processos terrestres activos. A deter-

minação das velocidades e da propagação sísmica, da atenuação das ondas


e das características aniso-

trópicas respectivas, até à

profundidade de várias cen-

tenas de quilómetros, por

debaixo das cristas médias

oceânicas, são essenciais

para constranger os modelos

de fluxos de energia e de

transporte de materiais fun-

didos.

É possível estabelecer a

ligação entre os fluxos no manto superior e no manto profundo?

Para responder a esta questão a comunidade sismológica (IRIS-

Incorporated Research Institutions for Seismology, FDSN-Federation of Digital

Broadband Seismograph Networks, etc.) tem-se debruçado com grande

empenho desde as últimas décadas, procurando obter coberturas globais,

com a participação de centros especializados de recolha, validação e arquivo

de dados (ISC, EMSC, ORFEUS, NEIC, etc.), e intensa investigação científica

(Harvard, Berkeley, Paris, Oxford, etc.).

Todavia, as questões que se formulam para a compreensão dos pro-

cessos e dos sistemas geofísicos devem ainda compreender as parame-

trizações seguintes:

I. Quantificação das trocas instantâneas de calor, de volume fluído e

de massa bioquímica entre os sistemas hidrotermais e o oceano, em

escalas espaciais várias (desde metros na escala local, até quilómetros no

caso de segmentos).

II. Pormenorização da circulação hidrotermal nos 2 primeiros quilóme-

tros da crusta incluindo a pesquisa dos parâmetros (pressão e permeabi-

lidade) que controlam os fluxos físicos.

Portanto, da pesquisa dos processos tectónicos e vulcânicos, que estão

intimamente relacionados, será possível responder a estas questões. O

crescimento do sistema de falhas na região axial das cristas oceânicas,

possivelmente provocando microssismos, pode proporcionar uma alimen-

tação contínua de rochas cristalinas quentes, que constituirão a fonte de

calor para uma circulação hidrotermal estável de longa duração.


De forma idêntica, o apa-

recimento de novos sistemas

de fissuras em unidades vul-

cânicas pode iniciar o apa-

recimento de episódios por

deformação frágil da crusta

superficial. A periodicidade

da descarga de fluídos e a

emigração dos locais que

poderão ser detectados pela

actividade sísmica informa-

rão do controlo estrutural em profundidade.

A monitorização, que hoje se pratica correntemente, também a longo

prazo, no campo das deformações, e também junto das erupções vulcâ-

nicas na região das cristas oceânicas, pode informar das configurações

espaciais e temporais da actividade vulcânica e da geração de falhas,

servindo ainda para se estimar a frequência e as quantidades de magma

que são introduzidas, pelo manto, na base da crusta. A sismicidade natu-

ral, resultante destes movimentos, é uma importante demonstração das

relações interprocessuais – crista, tectónica e magma.

É evidente que a investigação sísmica global de rigor é fortemente

limitada devido à cobertura inadequada de observatórios permanentes no

hemisfério sul, sobretudo nas vastas áreas oceânicas do Índico e do

Pacífico.

Ao melhorar o conjunto de modelos cinemáticos, associados às placas

globais, mediante observação geodésica, podem resultar ensinamentos

para a compreensão da amplitude das deformações frágeis intra-placa,cuja

expressão sísmica é muitas vezes crítica.

Tem sido reconhecida a utilidade das observações do campo das defor-

mações associadas aos grandes sismos. A modelação dos ciclos respecti-

vos talvez se possa vir a aplicar na previsão a curto ou a longo prazo.

Reconhece-se que a instalação de uma rede sísmica digital de estações

de larga banda passante, de alta qualidade, no fundo do mar, poderia,

complementando as redes já existentes nos continentes, contribuir forte-

mente para ajudar a solucionar as questões enunciadas.


A extensão desta cobertura introduz o conceito novo de observatórios

do fundo do mar onde, no seu ambiente tectónico, são feitas observações

relativas aos processos físicos, químicos e biológicos por períodos que se

vão estender por vários anos. Relevantes problemas científicos dizem

respeito sobretudo à dinâmica do manto superior, aos processos tectónicos

e vulcânicos e hidrotermais.

As margens continentais constituem uma descontinuidade litosférica

fundamental, apelando para observações geofísicas em ambos os sectores,

para que se determinem com rigor os mecanismos das fontes sísmicas,

as relações entre o campo das tensões e o das deformações e se possa

estimar a propagação de rupturas.

Inúmeros riscos não poderão ser avaliados nem ser assegurada a res-

pectiva monitorização, sem o recurso a observatórios permanentes situados

no sector oceânico: sismos, tsunamis, erupções vulcânicas submarinas,

deslizamentos submarinos.

Manter durante anos a funcionar convenientemente uma plataforma

oceânica, onde se instalam antenas para transmissão e recepção de sinais

provenientes de satélites, não é uma tarefa fácil. Se não existirem, à

disposição, os meios de acesso e de substituição rápida, em zonas de

maiores profundidades do oceano, outros tipos de equipamentos e de

recepção dos resultados das observações terão de ser encarados.

A modelação da cinemática global, assim como a monitorização dos

processos activos na crista medio-oceânica e o estudo da convergência e

dos desligamentos ao longo das fronteiras de placas, para além da infor-

mação sismológica, carecem de resultados geodésicos obtidos por obser-

vações GPS e INSAR.

É bem provável que, a médio prazo, as concepções tecnológicas, que

serão mobilizadas pela comunidade geofísica para responder ao desafio

do conhecimento científico da Terra, se comecem a concretizar.

Veja-se a figura seguinte:


9 | DESAfIOS TECNOLÓGICOS

O desenvolvimento do conceito de observação geofísica integrada

depende de disponibilidade variada e de esforços concentrados para a

mobilização de meios humanos e financeiros adequados.

Nos domínios da Sismologia, em anos recentes, foi alcançado um pro-

gresso notável na construção de sensores adaptados às características da

observação pretendida. Se bem que, em alguns domínios, haja inovação

ao nível de desenho e de construção de alguns protótipos, em múltiplos

aspectos as soluções mais convenientes ainda não foram encontradas.

Telescópio Geofísico de Banda Larga para observar o Interior Planetário (a instalar no fundo dos oceanos)


EARThqUAkE hAzARDS IN ThE US AND AROUND ThE WORLD [ Walter D. Mooney | Senior Research Geophysicist USGS, Menlo Park, CA ]

Seismicity map of the Earth, showing earthquake distribution and the

large regions threatened by earthquake hazards.

The plate tectonic framework of the Earth, showing a cross-section of

the three main types of continental boundaries: convergent, divergent, and

transform. Regions with one or more of these active tectonic environments

are places where we observe active seismicity on the Earth today.

Seismicity of the world


Shown here is the Global Seismic Hazard Map. This map not only takes

into account active plate boundaries, but seismically active faults and other

factors including soil consolidation and rock type which can often affect

the amount of shaking from an earthquake.

The USGS has worked very hard to identifying seismically active areas

in the U.S. and are continually updating the Seismic Hazard maps. New

research on earthquake potential in the northwest has greatly increased

the hazard in areas like Oregon, Washington, and northern California. These

hazard maps directly affect communities in high-danger areas by causing

changes in building codes and public awareness programs to reduce loss

of life, injury, and property from Earthquakes.

Plate Tectonic Theory

Global Seismic Hazard Map


One of the major goals the U.S. Geological Survey is addressing is

earthquake probabilistic forecasting. For the San Francisco bay area of

Northern California, historic data and earthquake recurrence information

has been accumulated to evaluate the probability of major earthquake

potential in the future. This “tombstone diagram” clearly shows the ear-

thquake cycle and has played a pivotal role in the understanding of how

and when earthquakes occur.

Hazard Maps Help Save Lives and Property

Seismic Hazard in the US


The regional differences in seismic shaking are very important for deter-

mining the amount of damage, and the area that will be affected by

earthquake shaking. This figure shows a comparison of the impacted area

by shaking from earthquakes of similar magnitude. In southern California,

where historic volcanic activity dominates the landscape, the wave pro-

pagation is dramatically reduced in comparison to the sediment rich

Mississippi valley, where large earthquakes have been known to strike in

the historical record.

Earthquake probabilistic Forecasting


The dramatic contrast in the amplitude of shaking can also be seen

here, in areas of Oakland, California where the 1989 Loma Prieta earthquake

caused incredible destruction to some parts of the highway, and left others

undamaged. It was later discovered that areas of the road that were built

atop unconsolidated soil or soft mud expe-

rienced much higher degrees of shaking and

even amplification. This knowledge has gone

into the reconstruction of these highways

so that the disasters that occurred in 1989

will not occur again.

Regional Differences in Seismic ShakingComparison of the area of affected from a similar magnitude event in Southern California and the Mississippi valley.

Importance of EngineeringAmplification of unconsolidated vs consolidated materials.

Importance of Engineering Saving Lives through Better Standards.


The importance of shaking and engineering buildings has been imple-

mented in many of the new building around the world, where seismic

hazard is high. High building codes, and better engineering will save lives

and money, and the U.S. Geological Survey is working hard to make sure

that people and earthquakes can co-exist.

Now, I will mention some of the major

recent and historic Earthquakes that have

occurred around the World:

Bhuj, India, January 26th 2001

Izmit, Turkey, August 17th 1999

Bam, Iran, December 26th 2003

Niigata, Japan, October 23rd 2004

Chi-Chi, Taiwan, 1999

San Francisco, 1906 Examples of Earthquakes in areas of High Seismic Risk

Building Safer Structures


The Bhuj Earthquake, India occurred on

January 26th, 2001. It was recorded a moment

magnitude of 7.7. The destruction was tre-

mendous, over 20,000 lives were lost, and

as many as 200,000 people injured. One of

the major factors that influenced the amount

of devastation was the low building quality

and very high population density. Nearly

400,000 houses were destroyed, including

many high-rise apartment buildings.

Historically, central India has relatively few earthquakes. However, the

tectonic regime in the area is a continental collision between India and

Eurasia. Therefore, the northern part of the country, and Tibet, are extremely

seismically active resulting in a very high seismic hazard in the north.

Here is just a fraction of the damage that occurred in Bhuj, India as a

result of the major 2001 earthquake. Furthermore, the less than adequate

building codes resulted in more damage.

Bhuj Earthquake, India: Mw = 7.7

Bhuj, India.Bhuj, India. Peak Ground Acceleration (m/s2) with 10% Probability of Excedance in 50 years


The Izmit Earthquake, along the North Anatolian Fault in Turkey occur-

red on August 17, 1999 with a moment magnitude of 7.4.

Bhuj, India

The Izmit Earthquake, Turkey: Mw=7.4 Implications for Earthquake Risk from Historical Earthquakes


The devastation of the Izmit Earthquake in Turkey was similar to that

of India. With high population, and relatively low building codes, damage

was tremendous. Also shown are shearing patterns of the surface rupture

from the earthquake. Nearly 110 km of the fault surface broke during this

earthquake.

The death toll stands at over 18,000, with some 44,000 people injured,

nearly 300,000 homes either damaged or collapsed. As seen in the tec-

tonic map, the North Anatolian Fault runs across the entire of Turkey. This

area is very tectonically active, with convergence between the African and

Eurasian plate to the south. The transform motion along the North Anatolian

Fault results as a consequence of this convergence.

Izmit Earthquake, Turkey

Regional Tectonics


As a result of these active tectonics, the

seismic hazard throughout Turkey is very

high. Also shown here is a map of seismicity.

Although the North Anatolian Fault is not

clearly visible from seismicity patterns, large

earthquakes occur throughout the country,

and cause tremendous damage on a yearly

basis.


Seismicity (top) and Seismic Hazard Map (right) for Turkey



This fault is very well studied, and the possibility of another earthquake

is very high. This figure shows where and when the North Anatolian Fault

has ruptures through time. In general, large earthquakes have occurred

from east to west along the fault, initiating the following portion of the

fault to break, sequentially. This will not be the last earthquake in Turkey,

and the people and the government need to increase the building standards

and public awareness so that the next earthquake does not result in the

number of deaths that was seen in 1999.

The Bam Earthquake, in Iran occurred on the 26th of December, 2003,

with a magnitude of 6.6. This is another area that is incredibly tectonically

active, thus causing the seismic hazard to be very high throughout the

country.

Historic Rupture of the North Anatolian Fault, Turkey


The Bam Earthquake, Iran: Mw = 6.6


This earthquake occurred along the Bam

Fault, and resulted in very high damage.

Due to dominantly clay and brick building

style throughout the country, reportedly 70%

of the buildings within the city were des-

troyed or damaged, and over 15,000 people

perished.

The October 23rd, 2004 earthquake near Niigata, Japan was one of the

more recent earthquakes that caused significant damage to the area. Japan

is an island arc that is the result of subduction by the Pacific and Philippine

plates beneath the Amur plate. This not only results in volcanism, but large

amounts of seismicity, as seen in the seismicity map.

Bam, Iran


Unfortunately, this large earthquake struck after Japan had been dren-

ched by monsoon rains, saturating the soil. As a result of the earthquake

and rain, multiple large landslides occurred and ground shaking was sig-

nificantly amplified. The pictures above show a bridge vertically offset on

the left, and the support of another bridge horizontally displaced multiple

inches, in the middle. And, on the right, a roadside slumped almost a foot

as the result to shaking induced land sliding.

Niigata Earthquake, Japan : Mw = 6.6




These pictures are from the historic 1906 San Francisco earthquake.

The damage was tremendous, and the ensuing fire destroyed almost the

entire city.

Unfortunately, during the 1989 Loma Prieta Earthquake, the parts of

San Francisco most heavily damaged were areas that had been built on

the unconsolidated rubble of the 1906 earthquake. Although ironic, this is

another example of problems that the USGS is trying to prevent in further

earthquakes.

Marina district of San Francisco built on “fill land” after 1906 earthquake


The last example is the 1999 Chi-Chi earthquake, in Taiwan, measuring

a moment magnitude of 7.6. Similar tectonically to Japan, Taiwan is a

subduction related island. It was also an earthquake that was very well

studied.

This figure shows the seismicity of Taiwan, color coded for depth. This

is another country that has a very high seismic hazard due to its location

on a plate boundary.

1999 Chi-Chi Earthquake, Taiwan: Mw = 7.6


Although Taiwan is advanced in its ear-

thquake preparedness, there was significant

damage. The offset of the fault was tremen-

dous. These photographs show the more

than 5 feet of offset of a school track, and

the waterfall created by the fault in the pic-

ture on the upper right.

Global seismicity, as shown above causes very large natural hazards

that threaten millions around the globe. Agencies like the U.S. Geological

Survey are constantly

attempting to assess hazards,

and incorporate new data

from earthquakes such as

these and others that occur

at a daily basis. With this

data, we are trying to pre-

vent loss of life, and pro-

perty, and increase the

public’s knowledge of these

hazards.

Chi-Chi Earthquake, TaiwanHistoric Seismicity with depth

2.ª Sessão


PRESERVATION Of MONUMENTAL bUILDINGS IN SEISMIC AREAS: VULNERAbILITy ASSESSMENT AND REhAbILITATION TEChNIqUES[ Sergio Lagomarsino | DISEG, University of Genoa ]

Acknowledgements: A significant part of this research has been funded

within the 5th Framework European Commission Project: RISK-UE – An

advanced approach to earthquake risk scenarios with applications to diffe-

rent European towns.


DESIGN Of R/C STRUCTURES AND REhAbILITATION AND PROTECTION Of ANCIENT MASONRy bUILDINGS IN TURkEy[ Mustafa Erdik | Bogazici University, Istanbul ]


ROLE Of INSURANCE AND REINSURANCE IN MANAGING fINANCIAL RISkS DUE TO NATURAL CATASTROPhIC EVENTS[ Haresh C. Shah | Stanford University Obayashi Professor of Engineering, Emeritus, Founder and Senior Advisor, RMS, Inc., Honorary Member, EERI ]

[ Weimin Dong | Founder and Chief Risk Officer, RMS, Inc., Member of the Board, WSSI, Inc. ]

AbSTRACT

During the past 15 years, there has been spectacular growth in the

use of risk analysis and risk management tools developed by engineers

in the financial and insurance sectors. In particular, the insurance, the

reinsurance, and the investment banking sectors have enthusiastically

adopted loss estimation tools developed by engineers in developing their

business strategies and for managing their financial risks. As a result,

insurance/reinsurance strategy has evolved as a major risk mitigation tool

in managing catastrophe risk at the individual, corporate, and government

level. This is particularly true in developed countries such as US, Western

Europe, and Japan. Unfortunately, it has not received the needed attention

in developing countries, where such a strategy for risk management is

most needed.

In the earlier years of catastrophe model development, risk analysts

were mainly concerned with risk reduction options through engineering

strategies, and relatively little attention was given to financial and economic

strategies. This state of affairs still exists in many developing countries.


*Definition of great natural catastrophes is taken from Munich Re. [See Ref 2.]: Natural catastrophes are classed as great if the ability of the region to help itself is distinctly overtaxed, making interregional or international assistance necessary. This is usually the case when thousands of people are killed, hundreds of thousands are made homeless, or when a country suffers substantial economic losses, depending on the economic circumstances generally prevailing in that country.

The new developments in the science and technologies of loss estimation

due to natural catastrophes have made it possible for financial sectors to

model their business strategies such as peril and geographic diversification,

premium calculations, reserve strategies, reinsurance contracts, and other

underwriting tools. These developments have not only changed the way

in which financial sectors assess and manage their risks, but have also

changed the domain of opportunities for engineers and scientists.

This paper will describe the role catastrophe risk insurance and reinsur-

ance has played in managing financial risk due to natural catastrophes.

Historical losses and the share of those losses covered by insurance will

be presented. How such risk sharing can help the nation share the burden

of losses between tax paying public, the “at risk” property owners, the

insurers and the reinsurers will be discussed.

The paper will summarize the tools that are used by the insurance and

reinsurance companies for estimating their future losses due to catastrophic

natural events. The paper will also show as to how the results of loss

estimation technologies developed by engineers are communicated to the

business flow of insurance/reinsurance companies.

INTRODUCTION

Recent developments in loss estimation technologies have impacted

the way insurance and reinsurance industries have developed their busi-

ness strategies in recent years. Let us look at the role insurance industry

has played in mitigating the economic impacts of recent disasters. Table� 1�

shows the top 10 US insured property losses in the last 15 years (Ref. 1).

Table�2 shows long-term statistics of losses – insured and total – for great

natural catastrophes* between 1950 and 2002 (Ref. 2). All losses in this

table are in billions of US$ and they are normalized to 2002 values. This

table demonstrates some very interesting trends. The absolute value of

the economic losses is increasing every decade and so is the value of

insured losses. What is more interesting is the ratio of losses. The ratio of

economic losses in 60s compared to 70s, 80s and 90s has gone up from

1.83 to 7.3. However, similar ratio for the insured properties have gone

up from 2.11 to 13.9. This indicates that the insurance has taken larger

and larger burden of natural disaster losses. Not only the absolute numbers


transferred to insurance. This transfer of risk is quite significant. Similar

statements cannot be made for developing countries such as for India.

Figure� 1 shows losses due to great natural catastrophes worldwide by

year and by decade. Figure�2�shows similar losses for the United States.

It is clear that in U.S., the burden of losses is shared by insurance where

as it is not so true on the worldwide basis.

[TABLE�1] top 10 U.S. insured property losses (in bilions of dollars)

Event Dollars�when�occurred

2001�Dollars

World Trade Center (2001) $40.0 $40.0

Hurricane Andrew (1992) $15.5 $19.6

Northridge Earthquake (1994) $12.5 $14.9

Hurricane Hugo (1989) $4.2 $6.0

Hurricane Georges (1998) $2.9 $3.2

Tropical Storm Allison (2001) $2.5 $2.5

Hurricane Opal (1995) $2.1 $2.4

Hurricane Floyd (1999) $2.0 $2.1

20-state winter storm (1993) $1.8 $2.1

Oakland Firestorm (1991) $1.7 $2.2

[TABLE�2]�Long term Statistics 1950-2002 (Taken from Ref. 2)

Decade 1950-59 1960-69 1970-79 1980-89 1990-99Last�10�Years

Number of Event 20 27 47 63 91 70

Economic Losses 42.1 75.5 138.4 213.9 659.9 550.9

Insured Loss − 6.1 12.9 27 124 84.5

Ratio of Insured to Economic Losses %

− 8.1 9.3 12.6 18.8 16.6

Factor 70s/60s 80s/60s 90s/60s Last10/60s

Number 1.74 2.3 3.4 2.6

Economic Losses 1.83 2.8 8.7 7.3

Insured 2.11 4.4 20.4 13.9


Figure 1. Losses due to Great Natural Catastrophes Worldwide; (a) by Year and (b) by Decade [Source: Munich Re (2002) Topics: Natural Catastrophes 2002]


Figure 2. Losses Due to Significant U.S. Natural Disasters; (a) by Year and (b) by Decade. [Source: American Re 2002. Topics: Annual Review of North American Natural Catastrophes, 2002]

So what is the message of these numbers and statistics? The message

is that a prudent strategy of catastrophe risk management requires that

besides focusing on technological fixes to reduce losses, a nation must

develop financial risk management strategies which include risk transfer

strategies to insurance, reinsurance and capital markets. In the next sec-

tion, we will look at the stakeholders in this financial risk management

pyramid.


Insurance could play a very important role in disaster recovery. In the

1994 Northridge Earthquake in U.S.A., two third of the loss was paid by

the insurance industry, which greatly reduced the government’s burden

and resulted in rapid post disaster recovery. As opposed to this, in the

1995 Kobe earthquake, less than 5% of the burden of economic losses

was covered by the insurance, leaving the rest to come from the taxpay-

ers of Japan and from local governments. In a wealthy country, this strat-

egy may work but for the rest of the world, this certainly is not the most

desirable way of managing catastrophe risk.

bASIC ISSUES Of CATASTROPhE INSURANCE

The main stakeholders in managing financial risk are shown in Figure�3.

The property owners are the ones who can potentially bear losses due to

natural catastrophes. To protect themselves, they may transfer some of

their risk to insurance companies. When insurance companies accumulate

large amount of risk in the above process, they may want to transfer some

of their risk to reinsurance companies.

Figure 3. Key Stakeholders in the Management of Financial Risk [Source: Private Communication Ref. 1]

The capital markets at the top of the risk pyramid provide the capital

to the insurance and reinsurance markets through financial instruments

such as catastrophe bonds.


The insurance rating agencies and the state insurance commissioners

generally regulates the functioning of the insurance and the reinsurance

companies. The Security and Exchange Commission regulates the capital

markets. Thus, in the above pyramid of stakeholders, the government, the

private industries, the capital markets, and the society at large are inter-

ested parties.

Though all the above stakeholders may have interest in developing a

workable mechanism for risk transfer, due to the nature of the catastrophe

risk (rare events with huge consequences), insurance companies in general

may be reluctant to issue insurance policies and could eventually claim

that such a risk is un-insurable. So, what does the insurer need to know

in order to make catastrophe insurance work? Simply, an insurer needs to

know the following:

1. What is the expected annual (or annualized) loss? Is it $100 per

policy or $200 per policy? That will make a difference in the determination

of the premium rate charged to customers.

2. Of course, every insured property is different. As an example for

earthquake risk, some houses may be located on bay mud like soils

(like in the Marina district of San Francisco); some may be on rock.

Their expected annual loss would be very different. Therefore, the

premium needs to be adjusted to account for various site conditions,

building types, building performance under earthquake loads, and con-

struction quality.

3. For a company portfolio, what is the probable maximum loss? The

probable maximum loss often times is expressed as a loss for a selected

return period (e.g. 250, or 500-year return period loss). How much surplus

does the company need in order to cover losses of such magnitude?

4. How to control over-concentration of exposure by limiting underwrit-

ing in over-exposed regions?

It has been a common practice in the insurance industry to seek answers

to the above questions by resorting to accumulated loss data, such as

those collected by the Property Claims Services (PCS) for earthquakes and

hurricanes. However, because catastrophes are rare events, these catas-

trophe loss databases are small and sporadic (modern times loss records

for the U.S. date back only to 1949).


But the most important reason that dissuades sole use of historical

data as the basis for catastrophe risk management is that the data window

is simply too narrow to catch the full impact of rare, adverse events. This

window is very short compared with the return period of catastrophic

events. Typically, major earthquakes have an average return period in the

order of hundreds of years. The length of historical loss data is too short

to allow its use as empirical basis for reliable loss estimates. Missing an

extreme loss (event) will result in a much lower estimate of the average

annual loss. Conversely, including a big one in a short time interval will

overestimate the annual loss.

For illustration, Table� 3 is a tabulation of the premium income/loss

histories in California with regard to earthquakes since 1970. From this

table, it is obvious that a single modern event can alter the historical

estimates significantly. In particular, according to the historical data, the

average loss ratio for the period 1970-1993 is 0.26, but increases to 2.07

when 1994 is included. The Northridge earthquake was a moderate earth-

quake. The jump would be much greater in case of an event on the

Newport Inglewood Fault, or a repeat of the 1906 San Francisco earthquake

(see Refs. 3 and 4).

Based on the short historical data, it is impossible to obtain the prob-

able maximum loss for much longer term. From Table 3, the maximum

loss is $433 millions (1989) before the Northridge earthquake, but $7,414

millions (1994) after this event. Inclusion of the Northridge event will

boost the maximum loss about 18 times even for short return periods (say

25 years or less).

For these reasons, the use of historical data only to forecast catastrophe

losses is unsatisfactory since such estimates contain large uncertainties.

The uncertainties could be quantified and understood through the use of

physically based engineering models.


[TABLE�3]�Underwriting Experience (1970-1994, including Northridge), Earthquake Insurance Premiums and Losses (in Million US$, from Ref. 4)

Year Earthquake�EventPremium�collected�in�each�year�

Losses�paid�in�each�year

1970 5.9 0

1971 San Fernando (6.6) 4.6 .8

1972 9.0 2.1

1973 10.9 .1

1974 13.0 .4

1975 Oroville 13.8 0

1976 17.1 .1

1977 19.8 .1

1978 Santa Barbara 23.2 .4

1979 Imperial Valley (6.6) 29.0 .6

1980 38.5 3.5

1981 50.2 .5

1982 58.9 0

1983 Coalinga (6.7) 70.4 2.0

1984 Morgan Hill (6.2) 79.5 4.0

1985 132.9 1.7

1986 Southern California 180.0 16.7

1987 Whittier (5.9) 208.4 47.6

1988 277.8 31.8

1989 Loma Prieta (7.1) 333.6 433.0

1990 Southern California 384.6 180.9

1991 Northern California 427.4 73.7

1992 479.9 87.7

1993 521.0 13.2

1994 Northridge (6.9) 619.4 7414.1

Total 4008.7 8295.0

Average loss ratio (excl. 1994) 0.26Average loss ratio (incl. 1994) 2.07


LOSS ESTIMATION TEChNOLOGIES AND CATASTROPhE INSURANCE

Recent advances in loss estimation technologies based on mechanistic

and scientific principles have made it possible to quantify losses from

catastrophes with reasonable accuracy for insurance purposes where this

type of information is needed at the portfolio level rather than a micro

level of a specific building. Phenomenological models developed have

been used to estimate potential losses to insurance exposure under any

conceivable scenario. While modeling does not eliminate the uncertainty,

loss estimates based on engineering models can complement the informa-

tion distilled from historical data because they can be made to reflect

current and future exposure, vulnerability, and valuation changes.

At present, almost all major property and casualty insurance and reinsurance

companies use engineering based models to help them underwriting, risk

control, price setting, reinsurance purchase and optimal capital allocation.

In general, catastrophe impact models have four components or modules;

stochastic event module, attenuation module (for earthquakes or for hurri-

canes), vulnerability module, and financial analysis module. Technical and

scientific professionals mainly provide the input for the first three modules

whereas insurance professionals provide the input for the financial analysis

module. This last module converts damage information into dollar loss estimates,

and propagates this loss through the entire insurance financial structure.

The loss estimation technology provides input to the insurance profes-

sionals in the following four formats.

1. The Event Loss Table

2. Average Annual Loss and Standard Deviation

3. Occurrence Loss Exceeding Probability (OEP)

4. Aggregate Loss Exceeding Probability (AEP).

Table�4�shows a typical Event Loss Table (ELT). Contents of the ELT are

considered as the basic interface of loss estimation technology with insur-

ance applications, since its content drives important financial parameters

of the insurance business.

Each row of the ELT corresponds to a catastrophe event taken from a

group of credible scenarios (e.g., earthquakes from nearby faults that are


judged to have substantial effects on

the assets should they occur). The event

scenario is given an identification (Event

ID = j, for example) and the annual rate

of occurrence of the event is also noted

in the table. Each scenario event is sim-

ulated using the engineering models

described, and losses sustained by the

assets are computed and entered into

the table. The ELT also contains measures

of variation (uncertainty) of the parameters (event rates and losses), which

are not elaborated on in this paper.

The information in the ELT on losses due to individual events lends itself

readily to the calculation of the average annual loss and the standard deviation

of the loss due to all events. It can also be used to quantify concentration of

exposure, as well as solvency positions. Given below are some applications.

The average Annual Loss E(L) and the Standard Deviation of the loss

s are then given as:

(1) And (2)

The summation index J corresponds the total number of independent

events in the ELT, i.e., number of rows in the table.

It is well known that E(L) are the two key variables that govern insur-

ance pricing. A common pricing formula is:

P = E(L) + α · s + e (3)

P is the premium while e covers the expense and profit margin. The

parameter a is also called risk load factor. Hence, the basic cost of the policy

is the average annual loss E(L) plus expenses and target profit, with a premium

added to protect against any instability effects due to the variability in the

loss estimate. The term a◊s is often referred to as the “risk premium”.

Entries in the ELT are based on the events occurring individually within

the year. However, within a particular year, many of these events may

E(L)= sJ

J=1

lj Lj sJ

j=1

L2jlj s =

Event�ID Annual�Rate Loss

1 l1 L1

2 l2 L2

: : :

j lj

Lj

: : :

J lJ

LJ

[TABLE�4]�Event Loss table (ELt)


occur and the losses can be compounded. In the worst-case situation, the

compounded loss may be so severe that the company becomes insol-

vent.

To get an approximate measure of the compound losses, the multiple

events could be treated as a compound Poisson process with a rate that

is based on the rates of the member events:

(4)

The summation is carried over all member events. It is quite straight-

forward to demonstrate that the probability of loss being greater than or

equal to a particular value is:

P(L l j)=1–P(L l j)=1– e (5)

Equation 5 defines the OEP curve (Occurrence Loss Exceeding Probability)

when secondary uncertainties, i.e., coefficient of variation of the loss given

an event, are ignored. For the OEP, each loss corresponds to a particular

event. For each event one could define the loss return period as the

reciprocal of the exceeding probability:

RP(L l j )= 1 (6) P(L l j )

For a compound process involving n events, the probability that the

aggregate loss L is less than a particular value of lj is:

F(L l j|n)=F(L 1L 2, . . . . . .L n l j )=F n*(L l j) (7)

In the equation above F n*(L l j) is the nth convolution of F evaluated

at the loss l j. Hence, the probability that the aggregated loss L is less

than a particular value of l j is:

(8)

To evaluate Eq. 8 a very large number of calculations are required in

order to generate the various convolutions of the severity distribution

given that a certain number of events have occurred. To reduce the

computational effort required, one could use Panjer’s recursive approach

(Ref. 5).

sj

ljl =

sij

li–

P(L l j)=e – e–. n

F n*L l j) n!n=1

∞


Figure�4 shows an AEP curve (enlarged) for a particular portfolio, with a

corresponding mean loss of $6.5 million and a standard deviation of $10.1

million (=coefficient of variation 1.565*=10.1/6.5). Based on this curve, if

the company wants to maintain solvency at the 1% probability level, the

surplus allocated to this line of business must be at least $50 million. This

example is typical of AEP curves for catastrophe events in that it exhibits a

highly skewed distribution. In particular, recall that the normal distribution

requires a surplus equal to the mean loss plus 2.3 times the standard devi-

ation to maintain a 1% exceeding probability. The surplus required here to

maintain the same 1%

exceeding probability corre-

sponds to the mean loss (at

$6.5 million) plus 4.3 times

the standard deviation (at

$10.1 million). The example

underscores the fact that cau-

tion is required when deter-

mining the marginal surplus

necessary to maintain a sol-

vency criterion based on con-

ventional wisdom (Ref. 6).

It could also be shown

that the AEP is always

greater than or equal to the

OEP for any loss level. This

is illustrated with an exam-

ple shown in Figure�5. For

an expected loss of $50 mil-

lion, the AEP is 4.14% and

the OEP is 0.8% as indicated

in the inset box. The box

also indicates the option of

computing AEP and OEP with

secondary uncertainty, i.e.,

uncertainty associated with Figure 5. Comparison of Aggregate Loss Exceeding Probability (AEP) and Occurrence Exceeding Probability (OEP) Curves [Source: Ref.1]

Figure 4. Aggregate Loss Exceeding Probability (AEP) Curve [Source: Ref. 1]


the engineering models rather than the rate of occurrence only. Due to

space limitations this paper does not elaborate on OEP and AEP derivations

with secondary uncertainty.

SUMMARy

In this paper, the various kinds of information that an integrated engi-

neering and financial modeling system can provide have been presented.

The main aim of this presentation is to show how the currently available

technologies from loss estimation modeling can be readily utilized to

provide business decision models for insurance and reinsurance strategies.

For further details, see Ref. 7. It is important to recognize the role played

by risk transfer strategies in meeting the risk mitigation needs of any

developing societies. It would be a shame not to consider insurance and

reinsurance as one of the strategies in a portfolio of many technical, social, and

financial strategies that are currently available to manage catastrophe risk.

REfERENCES1. DONG, W., Private Communication. Risk Management Solutions, Inc.

2. MUNICH RE 2002 TOPICS: Natural Catastrophes, 2002

3. AMERICAN RE 2002 TOPICS: Annual Review of North American Natural Catastrophes, 2002

4. ROTH, R. J. JR. & VAN, T. Q., “California Earthquake Zoning and Probable Maximum Loss

Estimation Program”, Calif. Dept. of Insurance, Los Angeles, CA, 1993-1994

5. PANJER, H. H., “The Aggregate Claims Distribution and Stop-Loss Reinsurance”, Proceedings

of the Casualty Actuarial Society, XXXII, 523-545, 1980

6. KREPS, R., “Reinsurer Risk Loads from Marginal Surplus Requirements”, Proceedings of the

Casualty Actuarial Society, LXXVII, 196-203, 1990

7. STOJANOVSKI, P., SHAH, H. C., DONG, W., “Bridging the Gap Between Earthquake Engineering

and Insurance”, Paper presented at the SE-40EEE Skopje Conference, August 26-29, 2003,

Skopje, Republic of Macedonia

8. KUNREUTHER, H., ROTH, R. J. JR., “Paying the Price – The Status and Role of Insurance

Against Natural Disasters in the United States”, National Academy of Sciences, Joseph Henry

Press, Washington D. C., 1998


NOTA

Durante�a�palestra�o�professor�Haresh�C.�Shah�

apresentou�mais�diapositivos�do�que�os�que�estão�

referidos�no�texto.�Para�não�se�perder�nada�do�que��

foi�dito�adicionam-se�a�seguir�aqueles�que�não�foram�

mencionados�anteriormente.

3.ª Sessão


EUROCÓDIGOS ESTRUTURAIS[ Eduardo Cansado Carvalho | Investigador-Coordenador do Laboratório Nacional de Engenharia Civil ]


CURRENT DEVELOPMENTS & fUTURE PROSPECTS Of ThE EUROPEAN CODE fOR SEISMIC DESIGN & REhAbILITATION Of bUILDINGS: EUROCODE 8[ Michael N. Fardis | Department of Civil Engineering, University of Patras, Greece ]

4.ª Sessão


PREVENTION AND PROTECTION POLICIES AGAINST ThE EffECTS Of EARThqUAkES[ Carlos Alberto de Sousa Oliveira | Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura, Instituto Superior Técnico, Lisboa. Presidente da Sociedade Portuguesa de Engenharia Sísmica ]

1. NATURAL DISASTERS: PERSPECTIVES AND EARThqUAkES

Multi-disciplinary approaches on natural risks and managing throughout

the world and also in Europe (Veyret et al. editors, 2004) have been

gaining a growing concern of many agencies and institutions. It is also

considered at the European Union as a topic for research and possibly for

a “Solidarity Fund”.

Natural disasters throughout the centuries have always caused from times

to times great convolutions in the process of human development. Even

though the advancements in science and technology have produced a great

deal of knowledge on the causes of those disasters, the enormous amount

of population increase and the form society is organized to face those thre-

ats has not yet given the sensation that human kind has taken control of

natural disasters. Man-made disasters do dominate the entire panorama of

death toll around the world (for the year 2003 the number of deaths from

road accidents in the World is slightly larger – 2.2 Millions – than the total

number of deaths from earthquake activity during the XX century – 1.5 M).

In the topic of natural catastrophes, earthquakes play a very important

role, worldwide. As a matter of fact, statistics taken from the period


1973-1997 (http://www.cred.be), organized by 5-year bins, show that

earthquakes are among the disasters with larger death impact [Fig. 1],

even though the total number of flood events is twice per year.

A simplified analysis of the evolution of human casualties and econo-

mic losses all around the world caused by the seismic activity during the

XX century (Pinto, 1998, Oliveira et al., 2002) [Figures 2 and 3], clearly

indicates a steady increase of economic losses [Fig. 2], especially in the

last decade, in contrast with a slight decrease in human casualties [Yong

et al., 1997, Fig. 2]. In fact, while casualty figures oscillate around the

150,000 per decade (in a total of 1.5 Million) and are marked by the

occurrence of very large events (Japan, Kwant, 1923, China, 1920, etc., in

the decade 1920-30 and Tangshan, China, 1976, decade 1970-80), the

economic losses [Fig. 3], corrected to the year 1997, show an exponen-

tial increase. Such increase can be attributed to earthquakes striking regions

of high urban concentration, for which no seismic protection has been

implemented due to difficulty in transferring of technology to the cons-

truction industry. Fig. 4 details the evolution of the number of deaths in

the twentieth century by presenting the results per year. Similar pattern

is repeated in the first 4 years of 2000.

Figure 1. Comparison since 1973 by periods of 5 years of reported killed by earthquake, drought and famine, floods, highwinds, landslide and volcano [Oliveira, 2003]


Figure 2 Human losses in the world during the XX century

Figure 3 Economical losses in the world during the XX century

Figure 4 List of damaging earthquakes by number of deaths for the period 1900-2004 [adapted from Coburn and Spence (2003), Samardjieva and Badal, (2002), Scawthorn (2003), USGS (2004) http://www.usgs.gov (consulted Nov. 2004), http://www.em-dat.net (consulted Nov. 2004)].


Figure 5. Number of deaths versus magnitude [Note: the ordinates are logarithm neperian of number of deaths]

Fig. 5�presents the number of deaths versus magnitude showing diffe-

rences a great dispersion in data. Of course this index is a very poor

indicator due to the number of parameters contributing to “human losses”,

besides the magnitude. Epicentral distance to the centre of gravity of the

affected population, type of construction and population density (a measure

of the GNP), do influence the final numbers presented in Fig. 5. However,

in gross terms we can say that the developing regions tend to lie on the

upper side of the diagram whereas the developed regions are in general

towards the lower side. An effort to reduce the number of deaths in

developing countries should be a first worldwide priority; the economical

losses occurring in developing countries constitute the other important

policy to follow. All this is related to political aspects.

There are many regions that can be affected in both ways, with a high

death toll and an important social economical impact.

The next Figs. 6 and 7 show the correlation between death and inju-

res and homeless and injures, which give a good perspective on how the

society can expect to have their major impacts.


Figure 6. Human casualties: deaths versus injures caused by earthquakes (same Note)

Figure 7. Human casualties: homeless versus injures caused by earthquakes (same Note)


2. ObjECT Of VULNERAbILITy

a. Building stock

b. Industrial buildings

c. Important structures

d. Lifelines – roads, gas, water, communications, etc.

e. Geotechnical structures: landslides, liquefaction

f. Historical Heritage

g. Economical and social Impacts

(indirect costs: interruption of activities, work stoppages)

h. Political consequences: instability, migration

3. EARThqUAkES IN EUROPE: STATISTICS Of ThE XX CENTURy

4. EARThqUAkES IN PORTUGAL: STATISTICS fROM

hISTORICAL TIMES

a. Continent

b. Azores

5. WhAT TO DO TO MITIGATE EARThqUAkE LOSSES

a. Understand the entire seismic and earthquake engineering process

b. Act through Codes: Construction and land-use

c. Civil Protection: Emergency on the occurrence of event

d. Reconstruction: post-event

MULTI-DISCIPLINARY APPROACHES ON NATURAL RISKS AND MANAGING

THROUGHOUT THE WORLD AND ALSO IN EUROPE MITIGATION OF EARTHQUAKE

RISK AND PREPAREDNESS

In order to mitigate the earthquake risk as seen in the previous chapters it

is necessary to act at several levels of the society, in a pure scientific/tech-

nical point of view, involving the social, fiscal and political issues (SPES, 2001.

“A Contribution to the reduction of seismic vulnerability of the building stock”, http://www.spes-sismica.org/).

What can we do to reduce the impact of future earthquakes in the

building stock and in the monumental structures? The following general

topics are of most importance: (i) perception of the origin of earthquakes

and of propagation of seismic waves; (ii) understanding of the behaviour


of all kind of structures under seismic action; (iii) rehabilitation and retro-

fit of existing structures; (iv) development of appropriated code of practice;

and (v) development of quality control to insure a correct application of

all legislation.

In terms of earthquake preparedness, one can act at two different levels:

Institutional

> Different Ministries (risk mitigation).

> Civil Protection:

Risk study;

Information and education;

Response preparedness (EMERGENCY PLANNING).

Individual

> Home preparation;

> Family emergency planning;

> Self-protection measures.

Because it is not possible to predict earthquakes, it is necessary to

minimize the risk, preparing a Preventive Planning and to minimize the

effects of the event, developing an Operational Planning.

In order to minimize seismic risk, one should: (i) develop and enforce

preventive measures; (ii) improve building regulations for construction and

reinforcement; (iii) develop appropriate land use plans; and (iv) carry out

civil protection awareness and educational programs for the population,

civil protection entities and decision-makers.

The measures to minimize the effects after the occurrence of the event

should be prepared: (i) plan civil protection actions to activate when an ear-

thquake occurs; (ii) organise civil protection entities involved in aid operations,

concerning its mission and operational procedures; and (iii) plan emergency

means and resources and their allocation, and plan management.

These last issues require Emergency Master Plans and Detailed Response

Plans for specific risks – i.e. the Seismic Risk Emergency Plan.

6. TOOLS (NEW TEChNOLOGIES)

a. Structural Geology, Urban movements: GPS; PSInSAR; DifInSAR, etc.

b. Real time monitoring of special situations (strong motion networks)

c. Vulnerability assessment: Continuous Monitoring of structures;


experimental testing; post-earthquake evaluations

d. New materials for construction and repair: CFR, Plastics, high resistance,

epoxies

e. New techniques for structural control: base isolation; dampers

f. Early warning systems: stop important systems, shutdown networks

g. Rapid damage evaluation: satellite and aerial pictures

7. POLICIES

a. Diagnosis: reduce the large existing uncertainties (more applied research)

SEISMIC SCENARIOS

b. Prevention: code application (separate developed and developing regions)

and repair (quality control)

c. Rehabilitation of most vulnerable structures: develop simple and cost-

effective techniques

d. Civil Protection: emergency, international co-operation, organization,

efficiency

8. POLITICS

a. Define the politician’s Agenda

b. Prepare cost-benefit analysis on a “urban system” - holistic approach

c. Use insurance companies to provide differentiated premiums

9. EDUCATION AND ThE CULTURE Of RISk

10. ThE ROLE Of INTERNATIONAL AND NATIONAL

SEISMOLOGICAL AND EARThqUAkE ENGINEERING

COMMUNITIES

a. The SPES (Portuguese Society for Earthquake Engineering)

b. The EAEE (European Association for Earthquake Engineering)

11. EARThqUAkE PREDICTION AND PREVENTION

The seismic phenomena have been largely studied by seismologists

and comprehend a large number of disciplines, approaches and deep

knowledge. From the night of times, prediction of natural phenomena and,

in particular, earthquakes has been one of the objectives of human kind.


However, the complexity of the rupture processes at the origin of earthquakes

does not yet allow the science to produce earthquake predictions in the

short term period as anyone would like: to know the time, location and

size of the next important event within narrow and accurate windows.

Even present scientific tendencies point out to the non-linearity of the

phenomenon, with the consequence of a non-possibility of prediction.

In the 1980’s several researchers have brought to the scientific com-

munity their studies, indicating possible forecasts of important events. The

well-publicised case of Peru (1980?) was never given great attention by

the scientific community. But the case of Parkfield in the San Andrea´s

fault was seriously adopted by senior researchers to be used as a labora-

tory to measure physical parameters to be correlated with the occurrence

of the earthquake. Unfortunately, the predicted event only took place at

a time much off the mean predicted value. Figure 8 shows the sequence

of 5 events occurred in the region and the last one (2004) that breaks

the “good behaviour” of the fault.

Other elaborated methods as the ones developed by Keilis-Borok and

his colleagues at Moscow are interesting tools capable of detecting patterns

in the earthquake activity as far as times and locations of very large events

are concerned. However, the estimative for future activity leads to such

large time and space windows that predictions become of low interest for

the populations and authorities of the affected regions.

Even in the case of precise prediction at short term (days or weeks)

which would save human

lives by moving the popula-

tion to safer places, econo-

mical losses would not be

avoided because of the

impossibility to protect the

structures and the economi-

cal tissue at such short

notice.

In recent years, with the

development of rapid data

transmission and treatment, Figure 8. Parkfield sequence of events. An announced prediction: 2004 (EERI web page, 2004)


it has been possible to design early-warning systems, which, after the

occurrence of an earthquake, produce information about the possible arri-

val of strong seismic waves. In some cases, when the source is distant

enough from the urban area, a few tens of seconds can be used to issue

warnings to the population (see Chapter 15).

In any case, it is more and more possible to produce information

about the possible effects and their geographical distribution by an early

scenario simulation (see Chapter 10), in order to speed up the interven-

tion of emergency services acting to rescue the populations (see Chapters

16 and 17).

On the other hand, prediction in the medium and long term (tens to

hundreds of years) is routinely used for assessing the seismic hazard at

regional or local levels and for specific sites with critical facilities, evalu-

ating the more exposed zones and quantifying the possible seismic actions

(see Chapters 2, 3, 4, 5 and 14). This constitutes the first step of the

strategy of PREVENTION. This is in fact, at the moment, the only way to

fight against earthquakes.

The basic formulations of the seismic process from the source to the site

are dealt within a very classic format as described in many review papers

and recent books. The matter is presented here not only for reasons of com-

pleteness but also to point out to major issues related to the several topics

necessary to define ground motion acting at a site or set of sites.

12. EARThqUAkE PREVENTION

An adequate strategy of prevention should include three main prin-

ciples: (i) acknowledge the seismic phenomenon and its consequences

in the built environment; (ii) assessment of the risk in both the seismic

hazard and vulnerability of all components of the built environment; and

(iii) be aware of the importance of these assessments and put in prac-

tice different actions in order to mitigate the estimated risks. Among

these principles, the first two, are of scientific and technical nature and

they are developed in great extension in the first parts of the book

(Chapters 2 to 12). The third one has an important political component

and the technical aspects are introduced below and developed in Chapters

13 to 20.


13. CONSTRUCTION PRACTICES AND URbAN PLANNING

One form of great efficiency to mitigate earthquake risks is through an

adequate construction practice and urban planning. In both cases for most

countries, codes, either for construction and urban planning, define the

minimum requirements or recommendations for a “good performance” in

face of the possible seismic action that may occur during the lifetime of

a given construction.

13.1. New constructions and existing building stock

New construction should by all means reflect the knowledge and good

practices of present day developments. This means that no society, whe-

rever it is, should not build without the necessary means in order to

provide safe structures. Seismology/geology and engineering have all the

means to do it at a reasonable low price compared to the price without

those means. Quality control has to be practiced in a very strict way in

order that everything built from now onwards can be considered safe in

all senses and can be considered as posing almost “null” risk to the new

generations. To accomplish these requirements, large campaigns should

be done specially in countries with poorer knowledge and capacities.

Simple and efficient techniques have to be upgraded in order to make

simple transfer of technology.

13.2. Building Codes

Building codes and “good building practice” have been throughout

the decades the only effective way to mitigate earthquake damage.

Historically they were developed upon the construction knowledge accu-

mulated by generations that suffered the action of earthquakes. Along

the XX century, the developments of science and technology, especially

in the last 20 years, led to complete new formulations of building codes,

adapted to the construction standards. Present codes are instruments of

great use in all countries and should constitute the most important form

of quality control in earthquake resistant construction. But codes by the-

mselves cannot …

The philosophy of codes has changed in recent years creating a more

stringent concept of life-save and introducing the concept of minimization

of certain types of losses, via the concept of performance. This last cri-

terion depends very much on the type and importance of a facility. Vision


2000 (SEAOC, 1995) introduces this philosophy and tries to apply it to

common construction (the housing stock), to important structures (scho-

ols, places of large concentration of population), and to very important

structures (hospitals, decision centres, etc.). Another category of facilities

should have a very special treatment due to the critical consequences in

case of partial failure (critical structures, power plants, etc.). Fig. 9 shows

the performance stage for different frequencies of events (probability of

occurrence).

The philosophy of codes has changed quite significantly in the last 50

years. The first generation of codes in the 1950´s took as main goal the

preservation of lives only, for a low probability of occurrence. But the latest

generation follows very much the “performance criteria” as referred in

Figure 1.7, requiring the verification of “performance” for different levels

of ground motion. Chapter 2 discusses this subject under the concept of

acceptable probability of occurrence of that risk, i.e. what is acceptable or

unacceptable risk for the community and how far can we go with

codes.

As for the legal character of codes, there are various status among

countries and among regions. In many countries in Europe codes are man-

datory rules, while in the USA great differences do exist from state to

state; in many cases codes are nothing more than recommendations: Ex:

Spain, Switzerland, France, Italy, Japan, California…

Freeman (2004), analysing the performance of properly designed

and constructed buildings, concluded that there are several reasons to

Figure 9. Performance of construction in function of probability of occurrence


explain why so many buildings survived with relatively little or no

damage, given the large strong motion records observed near those

buildings. He refers that the better performance is due to some conser-

vatism in design, that the excess of vertical capacity increases lateral

resisting forces and that the experience of engineering design can anti-

cipate potential for weak links and consequently provide alternative

loading systems.

13.3. Mandatory Codes

Mandatory Codes are associated to terms of responsibility on the part

of the agents practicing the whole act of construction, from the design

point of view, to the constructor and to the maintenance. The authorities

in charge of these matters should also respond for their policies and

technical work. If a code is not appropriate due to lack of adequate invest-

ment, they should be responsible for their actions.

Insurances (public and private), differentiating the premium may con-

tribute to control the quality of design and construction. Several models

for the application of insurance are available and practiced throughout the

world (see Chapter 18). Essentially one can have centralized bodies as

practiced in Spain (Consorcio), or a moderate centralized scheme as the

Solidarity Fund created in the EU in the aftermath of the large Central

Europe floods of summer 2002. But the most practiced case is the existence

of individual national or international companies with pools through re-

insurance. All these schemes could help in increasing the public awareness

towards seismic risk, creating the culture of risk. It should be mentioned

that for large installations it is already current practice to have expert

judgement on these matters. It is now necessary to extend this policy to

the more common types of buildings. Private and public interference in

these matters is a matter of political environment, but should stay outside

the basic problem of quality control.

13.4. Urban planning

Urban planning is an important component of earthquake risk mitiga-

tion. One can say that, in extremis, engineering and the scientific/tech-

nical knowledge can overpass all difficult natural environments. But this

may pose important costs in design and construction and it can be a less

equilibrated solution. Urban planning should define the better use of that


environment in view of all the possible threats, setting limits to the types

of construction, layouts and size or defining more detailed seismic action

for that environment, including exclusion of high level on hazard zones.

Urban planning may establish the degree of intervention in an existing

block of buildings, the need for reinforcing, etc.

But a great deal of application comes from the integration in the urban

planning of land-use restrictions related to other effects beyond the direct

ground motion such as the influence of known active faults (California,

Japan?), the induced phenomena of liquefaction and landslides, but also

the tsunami flooding, flooding from dam failure, etc. (Implication with

municipal urban developments PPR-POS France).

14. EMERGENCy PLANNING AND MANAGING

Preparation of Civil Protection for possible events is of prime importance

because Civil Protection is the agency, together with other entities, res-

ponsible for the actions for mitigating earthquake risk of larger public

impact and visibility. Emergency preparedness is the direct consequence

of a good definition of hazard, vulnerability and risk assessment. Planning

the operations of rescue, transportation of casualties, directing the home-

less, etc., and managing the post-event in all their fronts is of most impor-

tance in reducing the suffering of the affected populations and in bringing

the estranged life to a normal standard. Chapters 16 and 17 will elaborate

on these multiple issues, and Chapters 21 to 23 present several case

studies dealing with cities, metropolitan areas and large regions for sce-

nario evaluations.

14.1. Planning

Planning requires a prior definition of the seismic scenario or collection

of seismic scenarios. For each one, the effect of the simulated motion is

treated and transformed into variables to be used in the planning of all

the operations. The planning should consider the zones more prone to the

different incidences, and prepare exercises helping in the case of a real

earthquake.

14.2. Managing disaster recovery

Managing the earthquake disaster has two essential components: the

one right after the earthquake (few hours that follow) and the one in its


sequence (few days or weeks). The first one deals with all the operational

measures to be taken in relation to the established planning, which inclu-

des a fast assessment of damage evaluation. Chapters 10, 15 and 20

devote a great deal of their contents to this subject. The second has to

do with the actions to be made in order to lead to the normal life. Detailed

field surveys for precise evaluation of damage distribution are among the

actions to be taken for deciding building occupation and urgent building

intervention.

Rapid damage assessment after the occurrence is an essential part for

the emergency process. Indeed, the knowledge of the areas more affected

by the earthquake should be an activity to be launched at the shortest

time possible. This requires a fast and accurate assessment of what has

occurred, where and what type of problems should be addressed. For

instance, the suffering of the populations can be slightly mitigated if infor-

mation is given with precision, injured population is recovered at the

earliest possible time, the homeless are transported to temporary shelters.

The rapid damage assessment tool should help in determining the areas

more affected, the blocks of higher damage, the constrains in the emer-

gency road circuitry, the buildings with higher concentration of victims, the

structures in the event of collapse for some aftershock activity needing

immediate shoring, etc.

At another level insurance companies can start understanding the part

of their portfolio that has been affected, the degree of interruption of

operation of networks (telephonic, gas, electricity, etc.) and industrial acti-

vities, and policies for intervention can be devised.

Civil Protection organization and actions depend largely on an efficient

rapid damage evaluation.

Modern technological developments are supporting other forms of

mitigation with approaches such as the seismic Early Warning Systems

(EWS). In generalized sense these systems are essentially of two types.

The most widely accepted system takes advantage of real time modern

seismology and deals with the leading time one can gain after the onset

of an event by identifying from the first seconds of the P-wave the size

of the S-wave which will arrive at a later stage. If the distance that the

waves travel to a site is sufficiently large, one can gain ten to tens of


seconds and be able to send information prior to the arrival of the large

S-amplitudes. This technique will allow, depending on the gained time,

to launch important actions such as shutdown of industries, close

networks, stop dangerous activities, or prepare for active control of

constructions. These new ideas are already being practiced in several

locations as testing cases: the most known one is the system for stop-

ping the Sinkansan train in Japan. Chapter 15 will present the most

recent advancements dealing with this technology, which requires well

coordinate efforts between the instrumental seismology, communication

science and technology and engineering knowledge on how to use the

information.

The second type deals with EWS for tsunami alerts. In this case the

time to send the alert may be much larger depending on the distance

that ocean waves travel. An alert of this type already exists for many years

in the Pacific Ocean, for waves to travel during several hours to reach the

target, but in other situations the times are less than half an hour. To be

effective in these cases, good SEW should also be implemented with the

most modern technological knowledge.

15. REINfORCING AND RECONSTRUCTION Of ThE

bUILDING STOCk

Reinforcing the most vulnerable construction and upgrading the critical

facilities is the best way to prepare the society for future earthquake

events. In case of the occurrence of an earthquake, reconstruction following

the most well known principles and techniques should be practiced.

Reinforcing is a large burden to be taken by various generations but

cost-benefit analysis may indicate in the long run the best policy to follow.

Chapter 19 deals with this matter and presents practical situations where

scientific and new technologies were used, with particular emphasis in

the case of low rise old masonry buildings. A construction that can resist

to higher and adequate levels of the seismic action will survive the ear-

thquake, probably keeping its operational integrity. Damage may occur in

some cases but casualties are reduced tremendously. Even in the worst

cases the housing facilities can be used right away, not causing huge

amounts of homeless.


A programme for reinforcing has to be planned carefully in order to

optimize resources and establish priorities along the times. For instance,

schools and hospitals are in the first line of priorities, and then certain

networks (lifelines). Housing, construction of cultural value, etc. are matters

of different kind. The first has to deal with private/public ownership, the

second with the level of cultural value attributed. But, in all cases, an

accurate evaluation of seismic vulnerability, probability of attaining some

damage limit state, the cost of the intervention and the benefit produced

has to be made.

Policies on rent, incentives, market expectations, architectural/historical

values, insurance, land-use regulation, etc. play decisive roles on decision-

making about this issue.

16. PhILOSOPhIES AND POLICIES

Philosophies and policies are human attitudes evolving rapidly with the

course of events. Ever since history documentation reveals the influence

of earthquake impacts in the form of dealing with earthquakes in order

to mitigate their action. Reporting only to the last decade, one can recog-

nize that the philosophy of modern codes is changing rapidly in order to

have more adequate response to the problems that may arise. As an

example, one can quote the principle of no damage for certain structures,

which a few years ago could suffer some type of damage.

Similar arguments can be brought in relation to policies. Nowadays,

the Californian law requires retrofit of special structures to be made within

a certain limited time period.

“Field-Acts” have been the legal instruments to fulfil some of these

compulsory requirements. The oldest “Alquist-Priolo Earthquake Fault Zone

Act” (1953) was made about the location of schools and is more than 60

years old. The recent “Seismic Hazards Mapping Act” (1990) defines the

land-use areas and the “California State Bill” (1953) dedicated to hospitals

was updated in 1995 after the Northridge 1994 earthquake.

Retrofit in certain environments is being practiced everywhere. In con-

trast, in Europe, only after important events policies tend to change. The

most recent case is in Italy, with the new legislation “Nuova Ordinanza,

3274” (2003), which revises many sensible points of acceptable risk.


17. LESSONS LEARNED fROM LAST EARThqUAkES

In the past decade many lessons were learned from earthquakes. In

fact, not only large and diverse types of events occurred but also the

monitoring of the seismic process was very detailed. These circumstances

allowed a move towards a better understanding of many of the parame-

ters entering in the characterization of, for instance, the ground motion,

the site effects, the damage quantification and the impact of earthquakes

in more qualified terms. Also, emergency responses in terms of its achie-

vements were able to be characterized in a more effective form with clear

identification of zones of success and zones of failure.

So in almost all topics new information can be used for a better cha-

racterization of the whole process and to calibrate the different models

which have been developed throughout the years.

18. POLITICAL CONSIDERATIONS

The scientific and technical knowledge has improved considerably in

the last decade, as it is clearly shown by the technological achievements,

the number of scientists devoted to these subjects with an excellent rese-

arch production provided through a large and diverse number of research

programmes and national and international initiatives, proved by a huge

amount of publications with quality (books, specialized journals, frequent

international conferences, meetings, workshops, etc.). These scientific achie-

vements led in the last years to an increase in the efforts towards the

assessment of hazard and vulnerability, but the political awareness only

very recently has been gaining some notorious visibility, specially in the

more rich earthquake prone countries.

It is clear that much is still needed to understand the seismic pheno-

menon and the performance of the most varied types of constructions and

facilities, but a great effort has to be placed now on the communication,

public information, contribute to the Administration awareness in order to

support public and private actions leading to the mitigation of risk. The

final word in prevention is to develop programmes and initiatives by using

the tools developed at the scientific/technical circles, to avoid “damage”

and “collapse” of individual constructions and avoid the stoppage of “ope-

ration status” or “collapse” of network systems. This can be made prior to


the earthquake occurrence, by reinforcing the most vulnerable constructions

in order to reduce their probability of failure.

Bachmann (2004) enquires the engineering community if it is doing the

right things, and what policies to achieve a substantial reduction of seismic

risk. He advocates that to significantly reduce casualties in the third world

countries, the best policy is to apply simple construction technologies to

withstand earthquake action, which are well known for a long time.

In developing countries, for new construction, the developments of

recent codes are good enough to prevent large problems if quality is

assured. In the cases with large ancient housing stocks the policy of retro-

fitting and the use of modern control systems depend very much on the

hazard level. Simple and cost-effective techniques are not yet sufficiently

developed to be accepted by the generality of the community.

19. EDUCATION AND MASS MEDIA RISk COMMUNICATION

This last topic is of great importance and perhaps the one that might

be more effective to increase public awareness on the risks one faces in

zones of high potential for earthquake activity. Increasing the number of

people who can understand the risks associated to their lives and be aware

of how to cope with them in a conscientious way is the most effective

form of reducing disaster impact.

Prior-to-the-event awareness may press decision makers to take the

most adequate decisions on time, such as launching policies for the rein-

forcement of the most vulnerable/risky structures.

An integrated information system for disaster management is a com-

prehensive way to cope with emergency post-event, using simulators for

disaster scenarios training, e-learning as a form to divulgate concepts, actions,

and a data-archive to bring together all available post-event information.

REfERENCES:BACHMANN, H. (2004). “Political activities of earthquake engineers for seismic risk

mitigation?”, Proceedings 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver,

B. C., Canada, Keynote lecture, paper #5004.

BOLT, B. A. (2003). Earthquakes, 5th edition, W.H. Freeman, New York.

BOZORGNIA, Y. and BERTERO, V. V. (editors) (2004). Earthquake Engineering: From

Engineering Seismology to Performance-Based Engineering. CRC Press.


EERI (2004). (http://www.eeri.org – consulted Sept. 2004).

FREEMAN, S. A. (2004). “Why properly code designed and constructed buildings have

survived major earthquakes”. Proceedings 13th World Conference on Earthquake

Engineering, Vancouver, B. C., Canada, CD-Rom, paper #1689.

HOUSNER, G. W. (editor) (1990). Competing against time. Report to Governor George

Deukmejian. State of California, Office of Planning and Research, 264 pp.

ISO/IEC (1999?). Guide 73, Risk management – Vocabulary – Guidelines for use in

Standards. (http://homepage3.nifty.com/yoshimura – consulted Sept. 2004).

Nuova Ordinanza, 3274 del 20/03/2003.

OLIVEIRA, C. S. (2003). “The influence of scale on microzonation and impact studies”, in

Recent Advances in Earthquake Geotechnical Engineering and Microzonation

(ed. A. Ansal), Chapter 2, 27-65, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.

SAMARDJIEVA, E. and BADAL, J. (2002). “Estimation of the expected number of casualties

caused by strong earthquakes”. Bulletin of American Society of America, 92, 2310-2322.

SCAWTHORN, C. (2003), “Earthquakes: A historical perspective”, in Earthquake Engineering

Handbook (ed. Chang and Scawthorn), Chapter 1, CRC Press.

SEAOC (1995). Vision 2000. Structural Engineers Association of California.

VEYRET, D`Y., GARRY, G. and RICHEMOND, N. M. (editors) (2004). Risques Naturels et

Aménagement en Europe. Armand Colin, Paris, 254 pp.

WISNER, B., BLAIKIE, P. and DAVIS, I. (2003). At risk: Natural Hazards, People´s Vulnerability

and Disasters. 2nd edition, Routledge.

ZEBROWSKI JR, E. (1997). Perils of a Restless Planet. Scientific Perspectives on Natural

Disasters. Cambridge University Press.

– (1997). “Guidelines for evaluation and mitigation seismic hazards in California”.

California´s Seismic Hazards Mapping Act, Special Publication 117

(http://gmw.consrv.ca.gov/shmp/webdoes/sp117.pdf – consulted Sept. 2004)

http://www.usgs.gov (consulted Nov. 2004)

http://www.em-dat.net (consulted Nov. 2004)

NOTA

Durante�a�palestra�o�professor�Carlos�de�Sousa�Oliveira�

apresentou�mais�diapositivos�do�que�os�que�estão�

sugeridos�no�texto.�Para�não�se�perder�nada�do�que�

foi�dito�adicionam-se�a�seguir�aqueles�que�não�foram�

mencionados�anteriormente.


RISCO SÍSMICO: ACÇÃO INTERVENTIVA DO SERVIÇO NACIONAL DE bOMbEIROS E PROTECÇÃO CIVIL[ Manuel João Ribeiro | Sociólogo. Vice-Presidente do Serviço Nacional de Bombeiros e Protecção Civil ]

1. INTRODUÇÃO

A presente comunicação constitui uma reflexão em torno da proble-

mática do risco sísmico numa lógica de entendimento localizada no domí-

nio da segurança em protecção civil.

Abordar-se-ão, inicialmente, os pressupostos e os conceitos fundamen-

tais que conferem pertinência explicativa aos desastres enquanto fenóme-

nos de cunho socialmente relevante.

Seguidamente, procurar-se-á estruturar, no mesmo fio condutor, as

actividades levadas a cabo no âmbito do sistema nacional de protecção

civil, com ênfase particular para as acções desenvolvidas pelo Serviço

Nacional de Bombeiros e Protecção Civil (SNBPC).

De forma sintética configurar-se-ão, como matriz expositiva fundamen-

tal, as acções relativas ao planeamento de emergência sísmica, com incur-

sões, quer no domínio da prevenção, quer no âmbito da respectiva

preparação para as acções de resposta a promover na eventualidade de

ocorrência de um fenómeno sísmico com consequências desastrosas.

Algumas considerações finais abordarão as acções que derivam de

uma aposta forte relativamente aos processos educativos e formativos


de base, num processo generativo de cria-

ção de uma cultura de segurança em toda

a população, mas enfatizando os grupos

etários mais baixos.


2. OS DESASTRES (SISMOS) COMO PROCESSOS SOCIAIS

Nas representações e nas práticas sociais associadas aos desastres

ainda prevalece um entendimento de que a explicação destes fenómenos,

pelo menos na sua origem, assenta em processos sobretudo físicos e/ou

metafísicos. Consideram-se assim os desastres como fenómenos externos

e, portanto, não directamente imputáveis do ponto de vista da sua cons-

trução social. Contudo, é somente enquanto processos de cunho socialmente

relevante que os desastres encontram pertinência analítica e explicativa.

Neste enquadramento, reflectir-se-á em torno dos sismos de forma a

colocar a discussão desta temática num quadro marcadamente de produ-

ção social. Isto é, reposiciona-se a abordagem destes fenómenos naturais

em relação aos contextos sociais em que eles se evidenciam e não como

manifestações geofísicas autónomas em si mesmo.

Os desastres consistem, assim e sobretudo, em processos de ruptura

social, reflectindo, necessariamente, o tipo e o grau de preparação do

sistema social para lidar com riscos naturais e tecnológicos e para gerir

fenómenos em grande parte por ele próprio criados, na produção de um

ambiente cada vez mais socialmente construído.

De uma maneira decisiva os desastres evidenciam o estádio de desen-

volvimento das sociedades e, inerentemente, da sua respectiva capacidade

de adaptação e preparação, para incorporar e gerir os efeitos desses fenó-

menos sociais não rotineiros. Estabelecidas através dos processos de arti-

culação entre o sistema social e o ambiente construído, as rupturas sociais

associadas aos desastres são, deste modo, uma resultante da conjugação

entre os mecanismos de causalidade genética e sistémica.


A construção deste paradigma explicativo dos desastres tem óbvias

repercussões na forma e no modo de abordar esta temática. Passa-se,

efectivamente, de uma lógica patenteada pelo entendimento de que as

sociedades são receptoras involuntárias das consequências dos desastres,

cujas causas apenas têm explicação no domínio natural e/ou sobrenatural,

para um assumir das responsabilidades inerentes às decisões e às opções


que vinculam a própria organização do sistema social no já referido processo

de articulação com o ambiente construído.

É, portanto, neste quadro de referência conceptual que se consubstan-

ciam e traduzem o conjunto de acções implementadas relativamente aos

processos de organização, preparação e gestão das actividades ligadas ao

risco sísmico pelo SNBPC.


3. INTERVENÇÃO DO SNbPC fACE AO RISCO SÍSMICO

O risco sísmico sempre se assumiu como uma das preocupações cen-

trais por parte das entidades, serviços e organismos que, genérica e abran-

gentemente, constituem o sistema nacional de protecção civil.

Procurar-se-á, de uma forma necessariamente sucinta, referenciar agora

algumas das acções desenvolvidas pelo sistema de protecção civil, em

relação às medidas e actividades tendentes a minimizar e reduzir os fac-

tores de risco e vulnerabilidade, face a eventuais ocorrências sísmicas.

Chama-se, desde já, a atenção para o facto de não estar subjacente, nesta

comunicação, o propósito de fazer um recenseamento exaustivo e completo

de todas as acções e linhas de actividade, levadas a cabo pelos vários

interlocutores, que concorrem para a produção e desenvolvimento deste

processo interventivo.

Nos anos 80 regista-se uma primeira incursão relativamente à temática

do risco sísmico, quando, sob a alçada do então Serviço Nacional de

Protecção Civil (SNPC) se constituiu um grupo de trabalho, congregando

diversas especialidades científicas, com a finalidade de elaborar um

“Programa de Acções para a Minimização do Risco Sísmico” para a cidade

de Lisboa.

Desta fase resultaria um conjunto de levantamentos e estudos de cariz

analítico, nomeadamente a Carta Geológica do Concelho de Lisboa, as

Plantas de Microzonagem Sísmica da cidade de Lisboa, o Levantamento

das Principais Tipologias Construtivas de Lisboa e a Estimativa da População

Presente por Zonas e Intervalos de Tempo.

Razões diversas terão estado por detrás da falta de continuidade des-

tes trabalhos que, no entanto, viriam a ser recuperados, já nos inícios dos

anos 90, pelo Serviço Municipal de Protecção Civil da Câmara de Lisboa

(SMPCL). Esta estrutura autárquica, reunindo a maioria dos antigos mem-

bros do grupo de trabalho científico, deu continuidade e actualizou os

referidos estudos com a finalidade de elaborar o Plano de Emergência

para o Risco Sísmico da Cidade de Lisboa.

De entre as várias acções então desenvolvidas, e entre outras, salienta-

se, pelo seu carácter informativo e pedagógico e pela inovação que cons-

tituiu à data (1994), a produção de um CD-Rom de tema “Os sismos e a

gestão de emergência – Lisboa”. Publicação conjunta entre o SNPC e o


SMPCL, contou com o financiamento da Comissão Europeia e de uma

companhia de seguros portuguesa.

Em 1997, o SNPC encomenda ao Instituto Superior Técnico um estudo de

“Avaliação de segurança estrutural de quatro viadutos na zona de Lisboa face

à acção sísmica”. Esta opção deveu-se aos resultados e ensinamentos decor-

rentes da missão de estudo que uma equipa de técnicos nacionais efectuou

após o sismo de Northridge (Los Angeles – 1994), produzidos em relatório

e, posteriormente, editados em livro.

A forte implantação e expansão, demográfica e urbana, em toda a Área

Metropolitana de Lisboa, reflectida numa grande concentração de pessoas,

estruturas e equipamentos e num acentuado crescimento económico, cons-

ciencializou as autoridades técnicas, científicas e políticas da potencial

gravidade que previsíveis fenómenos sísmicos produziriam, em termos de

danos, nesta zona, uma vez que ela se localiza numa região de intensidade

sísmica máxima do território nacional.

Neste contexto, determinou-se através do Despacho n.º 32/97, de 21

de Julho, que a Área Metropolitana de Lisboa (AML) e os municípios de

Benavente, Salvaterra de

Magos, Cartaxo, Alenquer,

Sobral de Monte Agraço,

Arruda dos Vinhos e Torres

Vedras (Figura� 1), fossem

objecto dum conjunto de

actividades conducentes a

um conhecimento pormenori-

zado do risco e vulnerabilidade

sísmica e, consequentemente,

de um adequado planeamento

de emergência.

Este estudo veio a con-

cluir-se em meados de 2001,

dando origem, quer a um

relatório final de caracteriza-

ção do risco sísmico na AML

e concelhos limítrofes, quer Figure 1. Área do Estudo do Risco Sísmico na Área Metropolitana de Lisboa e concelhos limítrofes.


à construção de um suporte instrumental informático – simulador – habi-

litado a produzir, de acordo com diversos e adequados inputs, cenários de

danos com respectiva georeferenciação.

Dentro desta lógica interventiva, e de modo a reforçar a interacção

estabelecida com a comunidade técnico-científica, o SNPC celebra um

protocolo com essas entidades, possibilitando dar início aos estudos de

caracterização do risco sísmico no Algarve. Por motivos de cariz orçamen-

tal estes trabalhos vieram a parar em 2003, estando prevista a sua reac-

tivação para 2005.

Entretanto, no início de 2003, a Câmara Municipal de Lisboa, através do

respectivo Serviço de Protecção Civil, apresenta o Plano de Emergência para o

Risco Sísmico. Este instrumento constitui um referencial de importância decisiva

para o planeamento de emergência, definindo através da sua estrutura, conceito

e organização, um suporte essencial para o desenvolvimento subsequente de

Figure 2. Plano de Emergência para o Risco Sísmico de Lisboa: Áreas Críticas de Risco Sísmico e Zona Vermelha.


acções relativas à prevenção, preparação e

resposta face a estes fenómenos naturais.

De realçar, nesta circunstância, a exce-

lente colaboração e o esforço conjunto

desenvolvido por variados serviços, organis-

mos e actores, individual e/ou institucional-

mente considerados, que contribuíram

decisivamente para o produto alcançado.

Todas estas acções, aqui referenciadas

de forma meramente sintética, tiveram,

entre outras virtudes, efeitos determinantes

no despoletar de um novo entendimento

cultural face à temática dos sismos. De

forma decisiva e irreversível, contribuíram

para uma nova consciencialização dos riscos

e vulnerabilidades que atravessam a socie-

dade portuguesa, capacitando o emergir de

novas atitudes face à problemática do risco

sísmico.


4. CONSIDERAÇÕES fINAIS

Como nota conclusiva aproveita-se para salientar, sobretudo, dois aspec-

tos fundamentais em torno desta problemática.

O primeiro deriva das acções anteriormente consideradas, nomeada-

mente em relação à continuidade a dar aos estudos de caracterização do

risco sísmico na AML e concelhos limítrofes.

Elegeu-se e definiu-se neste domínio o levar à prática a elaboração do

Plano de Emergência do Risco Sísmico da AML, apontando-se, como meta

referencial, o final do ano de 2005 enquanto factor simbólico em relação

ao processo de comemoração dos 250 anos do Terramoto de 1755. Esta

manifestação de intenção, e subsequente compromisso, suporta-se na

colaboração que deverá ser assegurada pelos concelhos envolvidos, em

relação aos trabalhos relacionados com as suas respectivas áreas de juris-

dição. Encontram-se para tal, e desde já, definidos os calendários relativos

às acções a desenvolver com a finalidade de se possuir um primeiro

documento estruturado, embora ainda não necessariamente completo, no

último trimestre de 2005.

O segundo, mas de uma importância estratégica incontornável, prende-

se com o domínio da sensibilização e informação pública. Aposta funda-

mental do SNBPC, esta matéria tem procurado vir a ocupar, de forma

consistente, um espaço que permita (re)produzir modelos de comporta-

mento e atitudes baseadas numa cultura de segurança.

Neste âmbito, para além das campanhas, mais ou menos tradicionais,

relacionadas com a distribuição e exploração de folhetos elucidativos das

medidas preventivas e de resposta a fornecer face aos fenómenos sísmi-

cos, também se salientam as acções direccionadas para os escalões etários

mais jovens, sem esquecer obviamente os outros, através de acções e

fóruns formativos e informativos. Estas sustentam-se no pressuposto de

se poder constituir uma consciência crítica e protagonista da mudança de

comportamentos, individuais e colectivos, por parte das gerações futuras,

na produção de uma existência social mais adequada aos padrões de

qualidade de vida e, por inerência, de segurança em protecção civil.

Sessão de Encerramento


[ Luís Valente de Oliveira | Membro do Conselho Executivo da Fundação Luso-Americana ]

Suponho que se está a revelar útil a decisão que a Fundação Luso-

Americana tomou de tratar, em seminários como este, os principais riscos

a que a sociedade portuguesa está sujeita. Começámos com a prevenção

e luta contra os fogos florestais. Abordámos hoje a prevenção e protecção

das construções contra os riscos sísmicos. Seguir-se-ão, para o ano que

vem, as cheias; e, posteriormente, as secas e algumas outras formas de

risco mais associadas à acção dos homens. Os furacões não costumam

apoquentar-nos e, por isso, não serão tratados. Mas há riscos de natureza

social que estão nas nossas preocupações.

O Senhor Dr. Manuel João Ribeiro referiu-se a esses riscos.

Teremos de os abordar, neles incluindo as formas de minorar os riscos

da incultura cívica no comportamento dos condutores automobilísticos nas

estradas e de numerosas outras formas dessa incultura na vida em socie-

dade.

Não podemos fazer um seminário como este, com frequência, porque

a sua organização, envolvendo profissionais e especialistas competentes,

reclama tempo. Mas parece claro que ele foi de grande utilidade para

quem nele participou e, também – espero – para aqueles que consultarem

as notas que serão publicadas. Ficámos com alguns apontamentos da

intervenção dos palestrantes; eles serão reunidos numa brochura para

prolongar a utilidade desta sessão.

Houve boas sugestões que serão encaminhadas para as autoridades

responsáveis.


Uma das mais urgentes e basilares respeita ao conhecimento da rea-

lidade no que concerne o risco sísmico que nos ameaça, dada a nossa

localização geográfica nas imediações da junção de três “placas”. Devemos

investir no conhecimento do comportamento respectivo, conjugando estu-

dos nossos e dos outros e distribuindo instrumentação de observação onde

ela for necessária.

Devemos articular-nos com os nossos parceiros comunitários para defi-

nir projectos no novo programa-quadro da Ciência da União Europeia que,

interessando particularmente aos países do Sul da Europa, acabarão por

ser interessantes para todos, incluindo os das outras partes do mundo com

riscos sísmicos semelhantes aos nossos. É, assim, importante investir na

aquisição de conhecimentos e no seu desenvolvimento. Terá de se come-

çar, naturalmente, pela aquisição e distribuição de instrumentos não esque-

cendo, todavia, as instituições que os exploram e a operacionalização dos

conhecimentos que eles permitirem que adquiramos.

A investigação científica e a cooperação entre instituições de diferentes

países são fundamentais para podermos evoluir de forma consistente.

O Prof. Lagomarsino apresentou sugestões muito interessantes em

matéria de protecção de monumentos antigos contra os efeitos dos sismos.

O nosso património tem de ser protegido e, para isso, são instrumentais

as cartas de vulnerabilidade que ele mencionou e ilustrou. Ficou claro que

hoje estamos já em posição de antecipar os efeitos dos abalos nessas

construções e de as proteger adequadamente. Devemos elaborar um pro-

grama nesse sentido.

O Prof. Erdik, na mesma linha, ilustrou o que ele próprio está a fazer

em Santa Sofia, para proteger um dos mais marcantes monumentos do

Mundo, munindo-o de dispositivos que garantem o reforço das suas prin-

cipais debilidades.

Deu, além disso, uma outra sugestão particularmente dirigida à nossa

Ordem dos Engenheiros: a criação de uma qualificação especial para os

Engenheiros que sabem e que, por isso, estão preparados para tratar dos

problemas mais delicados suscitados pelas solicitações sísmicas. Não, obvia-

mente, a construção corrente para a qual todos os projectistas devem estar

habilitados. Mas para os casos especiais de grandes obras ou de construções

especiais, entre as quais se incluem, naturalmente, os monumentos.


O Prof. Shah alertou-nos para o papel das companhias de seguros,

neste domínio. É tema que merece um grande aprofundamento, nomea-

damente quando se tem de reflectir e decidir acerca de quem suporta os

riscos da protecção e da necessidade de distribuição dos encargos corres-

pondentes por um grande número de agentes.

O Prof. Fardis também abordou esta questão, chamando a atenção para

a circunstância de, ao impormos regulamentos de construção muito exi-

gentes, estarmos a concentrar numa classe especial de cidadãos o paga-

mento do grau acrescido de segurança que pretendemos. Desta forma

voltou-se à discussão acerca do papel das companhias de seguros.

Tivemos uma sessão sobre os novos euro-códigos para o projecto de

edifícios e outras obras. A profissão de engenheiro civil está a tornar-se,

naturalmente, mais exigente. Foram feitos anúncios acerca dessa exigên-

cia acrescida para os formandos em engenharia e para os projectistas que,

já exercendo, se têm de actualizar em permanência.

Na última sessão foram dadas informações muito úteis. É bom que as

pessoas tenham a consciência de que não estamos em branco e de que,

tanto na Academia como na Administração, há especialistas que sabem

do seu ofício. Talvez devam encontrar-se mais vezes uns com os outros

de maneira a transformar os conhecimentos que possuem em práticas que

a todos nos protejam de modo eficaz.

Quero agradecer, em nome da Fundação Luso-Americana para o

Desenvolvimento, ao Senhor Secretário de Estado Adjunto do Ministro da

Administração Interna a sua presença nesta sessão de encerramento.

Insisto em agradecer aos participantes que seguiram as diferentes

sessões com tanta atenção, aos palestrantes que tão úteis recomendações

nos fizeram e ao grupo inicial de peritos que me ajudou a definir a forma

deste seminário e indicou intervenientes que tornaram este dia de traba-

lho tão proveitoso.


[ Paulo Pereira Coelho | Secretário de Estado Adjunto do Ministro da Administração Interna ]

Exmo. Senhor Presidente da Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento

Exmos. Senhores conferencistas

Senhores participantes

Minhas senhoras, meus senhores

Só no ano passado, o Instituto de Meteorologia registou 362 sismos

com epicentro em Portugal continental ou muito próximo – o que dá quase

um abalo por dia.

Doze deles foram mesmo sentidos pelas populações. Houve muitos

mais a ser observados, com origem em locais mais distantes.

Os sismos são catástrofes de origem natural, explicáveis pela ciência,

mas impossíveis de prever quando ocorrem e com que força se dispõem

a destruir bens e vidas humanas.

Os sismos escapam a qualquer controlo pessoal, independentemente

do comportamento de cada um de nós. Daí que, toda a actividade humana,

quer da população em geral, quer dos técnicos especializados nas dife-

rentes áreas do saber, seja no sentido de actuar de forma a diminuir ou

eliminar os efeitos e correspondentes danos provocados pelos sismos.

No meio ambiente, geralmente não há quaisquer indícios que perma-

nentemente façam lembrar à população o risco que corre. Mesmo em

zonas de grande actividade sísmica, muito raramente esta se manifesta

em intensidade que seja perceptível ao ser humano. É inevitável, súbito

e imprevisto, de tal forma que não é possível proteger as populações

através de pré-aviso ou de evacuação prévia.


As características intrínsecas ao próprio risco sísmico, em parte contri-

buem para que as populações, mesmo quando devidamente informadas,

minimizem ou ignorem o perigo e a sua vulnerabilidade pessoal, pelo que

tendem a desvalorizar a importância dos comportamentos adequados,

antes, durante ou após o sismo.

Outras variáveis devem, ainda, ser tidas em consideração, quando se

pretende compreender a ausência de acções de preparação pela popula-

ção, nomeadamente as de carácter pessoal e social.

Educar para a prevenção do risco é vital. Mas esta vai para além da

explicação do processo, descrição das possíveis consequências ou, mesmo,

do treino adequado ao que o cidadão deve fazer antes, durante e depois

do sismo.

Para que a mensagem a transmitir, os canais utilizados e a forma como

é veiculada contribuam para a sua percepção e assimilação, é fundamen-

tal que as respostas no âmbito da auto-protecção das populações sejam

preocupação não só dos “especialistas do risco” como também de outras

disciplinas, como a comunicação social, a psicologia, a sociologia, as ciên-

cias da saúde, etc., de modo a que as pessoas se sintam implicadas e

responsáveis pela acção a desenvolver.

De acordo com estudos efectuados sobre a matéria, Portugal está clas-

sificado como um país de risco sísmico moderado, embora se considere

que existem zonas de diferentes vulnerabilidades, quer se trate apenas

do continente, quer considerando as regiões autónomas. Dos registos sobre

episódios sísmicos no continente, destacam-se os ocorridos em 1531, 1755,

1858, 1909 e, mais recentemente, em 1969. Nas regiões autónomas, mais

concretamente nos Açores, estão bem na nossa memória os sismos que

afectaram o grupo central em 1980 e 1997.

O estudo e o planeamento face ao risco sísmico é de grande impor-

tância, pois para além de, por si só, poder provocar uma catástrofe,

normalmente está associado a uma série de outros acidentes não menos

graves, como deslizamentos, desabamentos, rotura de barragens, incên-

dios, etc.

Neste propósito, insere-se, sem dúvida, a prevenção e a protecção das

construções contra riscos sísmicos, para as quais V. Exas. bem contribuíram

pela troca de experiências e saberes neste seminário internacional.


Também a avaliação do impacto económico dos sismos nem sempre

constituiu preocupação importante por parte dos analistas.

Em primeiro lugar, porque pouco se espera que daí resulte para o

avanço da ciência económica e, simultaneamente, e em consequência,

porque os instrumentos para uma avaliação séria do problema já exis-

tem.

Por outro lado, a análise do impacto económico dos sismos tem-se

resumido à avaliação do custo dos bens de capital destruídos pelos sismos

e, eventualmente, das perdas de produtos ocasionadas pela inoperaciona-

lidade das unidades económicas após uma catástrofe.

Esta iniciativa da Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento

desempenha, um papel relevante na tomada de medidas preventivas

relativamente a sismos, nomeadamente através dos contributos que possa

oferecer à avaliação dos benefícios económicos resultantes da prevenção

dos efeitos dos sismos, quando comparados com as experiências hoje aqui

demonstradas pelos peritos representantes de países como os Estados

Unidos, Turquia ou Grécia.

Na verdade, as motivações para este papel são grandes e resultam

das enormes perdas geralmente associadas aos sismos de magnitude mais

elevada; a evidência empírica mostra que a dimensão das perdas tem

vindo a aumentar e que mesmo sismos de escala relativamente pequena

tendem a provocar grandes custos.

As razões para o aumento das perdas associadas a sismos e, portanto,

dos ganhos potenciais da prevenção, resultam de uma multiplicidade de

factores, nomeadamente, o aumento dos quantitativos populacionais, a

concentração crescente das populações e valores em áreas urbanas, a

complexidade crescente e consequente vulnerabilidade das infra-estruturas

e tecnologias modernas.

Para além do enorme sofrimento humano que provocam, alguns sismos

têm causado perdas económicas colossais. Como exemplo refira-se o sismo

de Northridge (Califórnia) que quase não provocou perdas humanas mas

que mesmo assim implicou perdas de mais de 20 mil milhões de euros

(quase um quarto do PIB português). As estimativas para as perdas da

repetição hoje de um sismo igual ao de Tóquio de 1923 são estimadas

em mais de 10 vezes o PIB português.


Acontece ainda que muitas vezes os valores apresentados constituem

uma sub-estimação dos verdadeiros valores uma vez que se limitam à

contabilização do valor das estruturas destruídas. A estes custos há, no

mínimo, que acrescentar as perdas relativas à cessação ou redução da

actividade económica que ocorre na sequência dos sismos de magnitude

elevada. No caso português esses custos serão sempre muito elevados

caso ocorra na região de Lisboa um sismo de magnitude idêntica aos

maiores já aqui registados no passado, dada a concentração de população

e actividade económica.

A questão importante não é a da quantificação do impacto económico

de um sismo, mas antes a avaliação do benefício líquido da prevenção,

isto é, da diferença entre os custos evitados pela tomada de medidas

preventivas e os custos de concretização dessas medidas. Há assim que

encontrar uma política de gestão integrada do risco envolvendo a preven-

ção do risco e o financiamento dos riscos.

A determinação do risco envolve duas componentes. Em primeiro lugar,

a determinação da probabilidade de ocorrência, tarefa extremamente difícil,

uma vez que a escassez de observações torna impossível o conhecimento da

distribuição de eventos. Em segundo lugar, há que proceder à determinação

do risco em resultado da combinação da probabilidade de ocorrência com os

valores em risco, e correspondente vulnerabilidade implica necessariamente

a inventariação dos edifícios e de outros valores expostos ao risco e a distin-

ção e consequente análise tanto dos impactos directos como indirectos.

No que respeita ao financiamento do risco, há que destacar que se trata

essencialmente da disponibilização de fundos para reconstrução e desen-

volvimento das áreas afectadas, sendo que o montante de fundos neces-

sários é, em larga medida, função da eficácia das medidas de prevenção.

Estas medidas deverão ser partilhadas por todas as partes potencial-

mente afectadas: sector privado, autoridades públicas (nacionais e comu-

nitárias) e seguradoras, podendo estas desempenhar um papel crucial no

“financiamento dos riscos”.

As companhias de seguros poderão ter um papel essencial na recons-

trução e também por via do estabelecimento de incentivos adequados à

prevenção, por exemplo, ligando a actividade de seguro à realização de

medidas de prevenção.


Em conclusão constatamos que os custos económicos associados aos

sismos têm assumido dimensões crescentemente relevantes. No entanto,

mais importante do que contabilizar os impactos de um sismo particular

(directos e indirectos na generalidade do tecido económico) há que envi-

dar esforços na tomada de medidas que mitiguem os impactos económi-

cos no caso de uma possível ocorrência.

O esforço de prevenção deverá envolver muito mais agentes do

que os tradicionalmente associados à actividade de construção, quer

de edifícios residenciais, quer de obras públicas, quer de infra-estru-

turas industriais ou de serviços. Os poderes públicos desempenham

aqui um papel fundamental dada a sua possível actuação em várias

vertentes: mentalidade de prevenção, fiscalização e monitorização da

aplicação das normas preventivas, supervisão da actividade segura-

dora.

Para além do Estado, também entidades particulares, nomeadamente

as empresas de seguro e resseguro, poderão e deverão assumir um papel

insubstituível na prevenção e, caso ocorram os eventos cujos efeitos se

pretendem mitigar, no financiamento da reconstrução.

Sendo um dos riscos que com mais gravidade pode afectar o equilíbrio

sócio-económico do País, tal como foi referido, estamos a promover dois

estudos que tiveram como cenários a Área Metropolitana de Lisboa (AML)

e a Região do Algarve. O estudo do risco sísmico da AML foi já apresentado

publicamente, tendo os resultados contribuído para a elaboração de planos

especiais que vêm melhorar substancialmente o planeamento de emer-

gência actualmente existente para esta zona, o que, não sendo embora

capaz de os evitar – o que é manifestamente impossível –, pelo menos

poderá atenuar os seus efeitos, contribuindo para o socorro mais eficaz a

todos quantos forem afectados.

O estudo do risco sísmico do Algarve está em curso, contando com a

participação de um conjunto de entidades técnico-científicas que, com

excepção da Universidade do Algarve, já tinham colaborado no projecto

anterior. São elas o Laboratório Nacional de Engenharia Civil, o Centro de

Estudos Geográficos da Universidade de Lisboa, o Instituto de Engenharia

de Estruturas, Território e Construção do Instituto Superior Técnico e o

Instituto das Ciências da Terra e do Espaço.


Paralelamente, a situação em Portugal no que concerne a segurança

contra incêndios encerra alguma dispersão de normativos resultantes da

existência de um documento para cada tipo de edifício, que não permite,

deste modo, uma avaliação rápida e fácil das medidas de segurança para

fazer face a este tipo de catástrofe. Assim, estamos a promover a futura

aprovação de um documento único, que irá congregar toda a componente

técnico-operacional e substituir muita da legislação avulsa, com o objectivo

de agilizar as soluções.

O Estado reconhece o esforço que tem vindo a ser feito, em prol da

procura de soluções preventivas e clarificadoras do fenómeno que hoje

avaliamos, não só pela comunidade científica mas de modo muito relevante

pelas instituições e organismos nacionais, de entre os quais destaco a

anfitriã deste Seminário Internacional, a Fundação Luso Americana.

Caminhando juntos – Governo, entidades privadas e especialistas neste

tão importante conjunto de matérias – vamos alcançar os propósitos que

nos orientam: contribuir fortemente para a salvaguarda da vida e dos bens

dos portugueses, face a um risco tão terrível como inesperado, como é o

risco sísmico.

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PREVENÇÃO E PROTECÇÃO DAS CONSTRUÇÕES CONTRA RISCOS SÍSMICOS

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