Por que a Grande Pirâmide de Quéops em Gizé resiste a sismos há 4.600 anos

A durabilidade da Grande Pirâmide de Quéops

De algum modo, enquanto quase tudo do mundo do Egito Antigo ao seu redor se desfez com o tempo, a Grande Pirâmide de Quéops, em Gizé, continua de pé - mesmo após 4.600 anos.

Nem os grandes terramotos, nem a perda gradual do seu revestimento externo de calcário branco e brilhante conseguiram derrubar o corpo principal. Os enormes blocos de granito e calcário permanecem firmemente encaixados, como se aquela massa monumental estivesse mais próxima do fim da obra do que de um lento processo de ruína.

Arqueólogos ainda tentam mapear por completo o conjunto de soluções de engenharia que fez a Grande Pirâmide tornar-se a única sobrevivente das Sete Maravilhas do Mundo Antigo.

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

De acordo com um estudo recente, várias características do monumento podem torná-lo surpreendentemente resistente a sismos - tenha sido isso planeado pelos construtores ou não. Entre esses elementos de reforço estão as câmaras vazias de “alívio” localizadas logo acima da câmara funerária do faraó Quéops.

Um projecto colossal feito de pedra

Erguer a Grande Pirâmide foi uma tarefa verdadeiramente descomunal: estima-se que ela tenha sido construída com cerca de 2,3 milhões de blocos de pedra, somando aproximadamente 6 milhões de toneladas métricas. Parte desse material teria sido transportada por centenas de quilómetros até chegar ao local da obra.

Depois, os blocos foram posicionados e ajustados com cuidado para formar uma estrutura quase inteiramente maciça, que originalmente tinha cerca de 147 metros de altura, escondendo no interior apenas algumas poucas câmaras ocas.

Por ser majoritariamente sólida, a pirâmide é extremamente robusta: o peso fica concentrado junto ao solo e distribuído ao longo da base. Ainda assim, isso por si só não a tornaria imune a danos por terramotos - nem ao desgaste inevitável do tempo.

Outras pirâmides não tiveram a mesma sorte e acabaram, ao menos, parcialmente arruinadas. No caso da Pirâmide de Meidum, por exemplo, a parte externa colapsou de forma dramática ainda na Antiguidade. Já as pirâmides de Userkaf, Sahure e Unas hoje lembram montes grosseiros de escombros.

Há também indícios, na Mesoamérica, de que pirâmides feitas de pedra - um material vulnerável aos esforços de cisalhamento provocados por sismos - podem ser partidas pela vibração do solo.

O que os sismos já fizeram em Gizé

O Egito não é um país particularmente sujeito a terramotos, mas pelo menos dois eventos de grande porte foram registados num raio de 80 quilómetros em torno da Grande Pirâmide.

Em 1847, um terramoto com magnitude estimada de 6.8 sacudiu a região. Em 1992, foi registado um sismo de magnitude 5.8, que desalojou algumas pedras do revestimento na parte superior da pirâmide de Gizé.

Sendo a maior pirâmide ainda de pé e também uma das mais antigas, a Grande Pirâmide levou pesquisadores a uma pergunta directa: por que essa estrutura gigantesca e milenar resistiu onde outras falharam?

Sensores e frequências: o “cantar” da pirâmide

Para procurar uma resposta, uma equipa liderada pelo sismólogo Asem Salama, do Instituto Nacional de Pesquisa em Astronomia e Geofísica do Egito, instalou sensores de vibração dentro e ao redor da pirâmide, com o objectivo de medir como ela “ressoa” diante dos movimentos do ambiente.

Foram colocados 37 acelerômetros portáteis em diferentes pontos: na câmara do Rei e na câmara da Rainha; nas câmaras de alívio empilhadas verticalmente directamente acima da câmara do Rei; em passagens e túneis; sobre as pedras externas; e no solo em volta da pirâmide.

Esses sensores detectam vibrações ambientais muito pequenas, geradas por fontes já presentes na região - como tráfego distante, vento, energia de ondas oceânicas que se propaga pelo interior da Terra e os tremores quase imperceptíveis que percorrem continuamente a crosta.

No terreno ao redor do monumento, a combinação dessas fontes produziu uma frequência de fundo estável em torno de 0,6 hertz (Hz).

Dentro da pirâmide, porém, na maioria dos pontos medidos, a frequência situou-se entre 2,0 e 2,6 Hz.

Essa diferença entre a frequência vibracional do solo e a frequência própria da pirâmide pode ajudar a explicar por que os sismos causaram tão poucos estragos. Como não vibram no mesmo ritmo, a energia sísmica pode ser transferida de modo menos eficiente do solo para a estrutura - reduzindo a chance de uma amplificação por ressonância, fenómeno capaz de danificar gravemente edifícios.

O papel das câmaras de alívio

Embora a vibração se mostrasse, em geral, relativamente uniforme na pirâmide - com a amplificação aumentando conforme a altura - houve uma excepção clara: as câmaras de alívio.

Normalmente, essas câmaras são entendidas como um recurso para aliviar a carga exercida sobre a câmara do Rei. Mas nelas, a amplificação da vibração caiu de forma acentuada - o que sugere que esses vazios também redistribuem tensões e interrompem a propagação da vibração.

Assim, mesmo que a função original tenha sido sobretudo estrutural, ligada ao suporte de peso, o resultado indica que essas cavidades podem ter contribuído inadvertidamente para tornar a pirâmide mais resistente a terramotos.

A pirâmide - baixa, pesada e maciça - comporta-se de maneira muito diferente do que orienta a engenharia anti-sísmica moderna, que em grande parte procura flexibilidade como estratégia.

Os pesquisadores fazem questão de frisar que qualquer ideia de que a resistência a sismos tenha sido um objectivo intencional do projecto permanece, por enquanto, puramente especulativa - embora a equipa pareça interessada em reunir evidências a favor dessa hipótese.

“Esses resultados apresentam evidências quantitativas convincentes de que os arquitectos do Egito Antigo possuíam uma profunda compreensão geotécnica, optimizando o desenho da estrutura e a caracterização do local para assegurar estabilidade em escala milenar contra riscos sísmicos”, escreve o grupo no artigo.

Em trabalhos futuros, a equipa planeia repetir parte das medições em pontos-chave que “apresentaram pequenas anomalias”, confiante de que os resultados “confirmarão a Pirâmide de Quéops como um prodígio arquitectónico e um testemunho de princípios antigos de engenharia sísmica relevantes para a conservação do geopatrimônio moderno”.

As conclusões foram publicadas na Scientific Reports.