A Grande Pirâmide de Quéops em Gizé pode resistir a sismos após 4.600 anos

Enquanto quase tudo o que restava do antigo mundo egípcio se foi desfazendo com o tempo, a Grande Pirâmide de Quéops, em Gizé, continua de pé - mesmo passados 4.600 anos.

Apesar de grandes sismos e da perda gradual das suas outrora brilhantes pedras de revestimento branco, a estrutura principal manteve-se. Os blocos de granito e calcário permanecem solidamente encaixados, quase como se este enorme monumento ainda estivesse a sair da turbilhão da construção, em vez de a envelhecer lentamente.

Arqueólogos continuam a tentar identificar, em detalhe, o conjunto completo de engenhosidades de engenharia que levou a Grande Pirâmide a tornar-se o único membro ainda existente das Sete Maravilhas do Mundo Antigo.

Uma nova pista sobre o desenho da pirâmide poderá acrescentar mais um feito à reputação da engenharia egípcia.

De acordo com investigação recente, várias características da estrutura podem torná-la surpreendentemente resistente a sismos - quer isso tenha sido planeado pelos construtores, quer não. Entre os elementos que a reforçam estão as “câmaras de alívio” vazias, situadas diretamente por cima da câmara funerária do faraó Quéops.

A Grande Pirâmide de Quéops e a escala da obra

Erguer a Grande Pirâmide foi uma tarefa verdadeiramente colossal: foi construída com cerca de 2,3 milhões de blocos de pedra, com um peso total a rondar 6 milhões de toneladas métricas, alguns deles transportados ao longo de centenas de quilómetros até ao local de construção.

Depois, esses blocos foram colocados e unidos com grande precisão para formar uma estrutura maioritariamente maciça, com cerca de 147 metros de altura, escondendo no interior apenas um pequeno número de câmaras ocas.

Sendo quase toda sólida, a pirâmide é extremamente robusta: o peso concentra-se junto ao solo e distribui-se pela base. Ainda assim, por si só, isso não a tornaria imune aos danos de sismos ou ao desgaste inevitável do tempo.

Há várias pirâmides que se degradaram até, pelo menos, uma ruína parcial. A estrutura exterior da Pirâmide de Meidum, por exemplo, colapsou de forma dramática na Antiguidade. Já as Pirâmides de Userkaf, Sahure e Unas parecem hoje montes irregulares de entulho.

Também existem indícios na Mesoamérica de que pirâmides - feitas de material pétreo vulnerável às tensões de corte provocadas por sismos - podem ser fraturadas pelo tremor do solo sob elas.

O Egipto não é particularmente propenso a sismos, mas há registo de, pelo menos, dois eventos importantes num raio de 80 quilómetros da Grande Pirâmide.

Em 1847, um sismo com magnitude estimada de 6,8 abalou a região. Em 1992, foi registado um sismo de magnitude 5,8, que chegou a soltar várias pedras de revestimento da parte superior da pirâmide de Gizé.

Sendo simultaneamente a maior pirâmide ainda de pé e uma das mais antigas, a Grande Pirâmide levou investigadores a colocar uma pergunta simples: porque é que esta estrutura enorme e antiquíssima sobreviveu onde outras cederam?

Medições sísmicas dentro e fora da pirâmide

Para procurar uma resposta, uma equipa liderada pelo sismólogo Asem Salama, do Instituto Nacional de Investigação em Astronomia e Geofísica, no Egipto, instalou sensores de vibração dentro e em redor da pirâmide, com o objetivo de perceber como a estrutura “ressoa” perante movimentos do mundo à sua volta.

No total, foram colocados 37 acelerómetros portáteis em vários pontos: na Câmara do Rei e na Câmara da Rainha, nas câmaras de alívio empilhadas verticalmente por cima da Câmara do Rei, em passagens e túneis, sobre as pedras exteriores e no solo à volta do monumento.

Estes sensores detetam vibrações ambientais muito pequenas, geradas por fontes constantes na área - desde trânsito distante e vento, até energia de ondas oceânicas a propagar-se através da Terra, além de microtremores contínuos e impercetíveis na crusta.

No solo envolvente, a combinação dessas fontes produziu uma frequência de fundo estável de cerca de 0,6 hertz (Hz).

Já na maioria dos locais no interior da pirâmide, a frequência situou-se entre cerca de 2,0 e 2,6 Hz.

Esta discrepância entre a frequência vibratória do terreno e a frequência da própria pirâmide pode ser uma das razões pelas quais os sismos lhe causaram tão poucos danos.

Como não vibram “em sintonia”, a energia sísmica poderá transferir-se de forma menos eficiente do solo para a estrutura, ajudando a evitar o tipo de amplificação por ressonância que pode danificar gravemente edifícios.

O papel das câmaras de alívio e a hipótese de resistência a sismos

Ainda que, no essencial, a vibração se mantivesse relativamente uniforme ao longo da pirâmide - com a amplificação a aumentar com a altura - houve uma exceção relevante: as câmaras de alívio.

Estas cavidades são geralmente interpretadas como uma solução para reduzir o peso exercido sobre a Câmara do Rei. No entanto, nessas câmaras, a amplificação das vibrações caiu de forma acentuada, o que sugere que estes espaços também redistribuem tensões e interrompem a propagação vibratória.

Mesmo que a função principal tenha sido estrutural (suporte de cargas), o resultado aponta para a possibilidade de estes vazios também terem contribuído, sem intenção, para “à prova de sismos” a pirâmide.

A pirâmide - baixa, pesada e maciça - comporta-se de forma muito diferente de muitos edifícios modernos pensados para resistir a sismos, cujas estratégias se focam sobretudo na flexibilidade.

Os investigadores sublinham que, por agora, qualquer ideia de que a resistência sísmica fosse um objetivo deliberado do desenho da pirâmide é puramente especulativa, embora procurem sinais que sustentem essa possibilidade.

“Estas conclusões apresentam evidência quantitativa convincente de que os arquitetos do antigo Egipto possuíam um profundo entendimento geotécnico, otimizando o desenho da estrutura e a caracterização do local para assegurar estabilidade à escala de milénios face a perigos sísmicos”, escreve a equipa no artigo.

Em trabalhos futuros, o grupo planeia repetir algumas das medições em pontos-chave que “apresentaram pequenas anomalias”, confiando que os resultados “confirmarão a Pirâmide de Quéops como simultaneamente uma maravilha arquitetónica e um testemunho de princípios antigos de engenharia sísmica relevantes para a conservação moderna do património geológico”.

Os resultados foram publicados na Scientific Reports.