Como a Grande Pirâmide de Quéops em Gizé resistiu a terremotos por 4.600 anos

Um monumento que continua de pé

Enquanto boa parte do mundo do Antigo Egito se desfez com o tempo, a Grande Pirâmide de Quéops, em Gizé, segue erguida mesmo após 4,600 anos.

Nem grandes sismos, nem a perda gradual das pedras de revestimento branco - que antes lhe davam um brilho característico - conseguiram derrubar o núcleo do monumento. Os blocos de granito e calcário permanecem firmes e bem encaixados, quase como se a estrutura colossal ainda estivesse saindo da fase de construção, e não atravessando milénios de desgaste.

Até hoje, arqueólogos tentam compreender por completo o conjunto de soluções de engenharia que transformou a Grande Pirâmide na única sobrevivente das Sete Maravilhas do Mundo Antigo.

Uma nova pista sobre o seu projeto pode somar mais um feito à engenharia egípcia.

A escala da construção e a robustez do conjunto

Erguer a Grande Pirâmide foi uma tarefa verdadeiramente gigantesca: ela foi feita com cerca de 2.3 milhões de blocos de pedra, totalizando por volta de 6 milhões de toneladas métricas - e alguns desses blocos foram trazidos ao local da obra a partir de distâncias de centenas de quilómetros.

Depois, essas pedras foram posicionadas e unidas com cuidado para formar uma estrutura quase toda maciça, com cerca de 147 metros (482 pés) de altura, abrigando no interior apenas algumas poucas câmaras vazias.

Por ser majoritariamente sólida, a pirâmide é extremamente estável: o seu grande peso fica concentrado mais perto do solo e é distribuído por toda a base. Ainda assim, isso por si só não explicaria imunidade a danos de terremotos nem a resistência à passagem do tempo.

Outras pirâmides não tiveram a mesma sorte e chegaram a ruir, ao menos em parte. A camada externa da Pirâmide de Meidum, por exemplo, sofreu um colapso dramático ainda na Antiguidade. Já as pirâmides de Userkaf, Sahure e Unas hoje lembram montes irregulares de escombros.

Há também indícios na Mesoamérica de que pirâmides - feitas com materiais pétreos vulneráveis às tensões de cisalhamento provocadas por abalos sísmicos - podem ser partidas pela vibração do terreno.

Terremotos perto de Gizé e a pergunta central

O Egito não é um país especialmente sujeito a terremotos, mas pelo menos dois eventos fortes foram registados num raio de 80 quilómetros (50 milhas) da Grande Pirâmide.

Em 1847, um terremoto com magnitude estimada em 6.8 abalou a região. Em 1992, foi registado um sismo de magnitude 5.8, que chegou a soltar algumas pedras de 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 questão direta: por que essa estrutura imensa e tão antiga resistiu onde outras não resistiram?

Sensores, vibrações e as frequências medidas na pirâmide

Para investigar, uma equipa liderada pelo sismólogo Asem Salama, do Instituto Nacional de Pesquisa em Astronomia e Geofísica (Egito), instalou sensores de vibração dentro e ao redor da pirâmide para entender como ela “ressoa” em resposta aos movimentos do ambiente.

No total, foram usados 37 acelerómetros portáteis em diferentes pontos: na Câmara do Rei e na Câmara da Rainha; nas câmaras de alívio de pressão empilhadas verticalmente logo acima da Câmara do Rei; em passagens e túneis; nas pedras externas; e no solo ao redor do monumento.

Esses aparelhos captam vibrações ambientais muito pequenas, geradas por fontes que já existem continuamente ali - como tráfego distante, o vento, a energia das ondas oceânicas viajando através da Terra e os tremores impercetíveis que atravessam a crosta o tempo todo.

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

Já na maior parte dos locais medidos dentro da pirâmide, a frequência ficou entre 2.0 e 2.6 Hz.

Essa diferença entre a frequência vibratória do terreno e a frequência do próprio monumento pode ajudar a explicar por que os terremotos causaram tão pouco impacto.

Como não “vibram” no mesmo ritmo, a energia sísmica pode ser transmitida com menos eficiência do chão para a estrutura, reduzindo a chance de ocorrer a amplificação por ressonância - um fenómeno que pode danificar severamente edificações.

O que as “câmaras de alívio” revelaram

Apesar de a vibração se manter relativamente uniforme ao longo da pirâmide, com a amplificação aumentando conforme a altura, houve uma exceção marcante: as câmaras de alívio.

Em geral, essas cavidades são vistas como uma forma de aliviar o peso que recai sobre a Câmara do Rei. Porém, nesses espaços, a amplificação da vibração caiu de maneira acentuada - um sinal de que essas câmaras também podem redistribuir tensões e interromper a propagação das vibrações.

Mesmo que a função original tivesse sido sobretudo estrutural, ligada à sustentação de cargas, o resultado sugere que esses vazios podem, inadvertidamente, ter contribuído para tornar a pirâmide mais resistente a sismos.

A pirâmide - baixa, muito pesada e maciça - reage de um jeito bem diferente das estratégias usadas hoje para proteger edifícios contra terremotos, que em grande parte apostam na flexibilidade.

Intenção de engenharia sísmica ou efeito colateral?

Os pesquisadores fazem questão de frisar que, por enquanto, qualquer afirmação de que a resistência a terremotos foi um objetivo deliberado do projeto é puramente especulativa - embora eles demonstrem interesse em procurar evidências nessa direção.

"Esses achados apresentam evidências quantitativas convincentes de que os arquitetos do Antigo Egito possuíam um profundo entendimento geotécnico, otimizando o projeto estrutural e a caracterização do sítio para assegurar estabilidade em escala de milénios contra riscos sísmicos", escreve a equipa no artigo.

Em trabalhos futuros, o grupo pretende repetir parte das medições em locais-chave que "apresentaram pequenas anomalias", confiante de que os resultados "confirmarão a Pirâmide de Quéops como um marco arquitetónico e um testemunho de princípios antigos de engenharia sísmica relevantes para a conservação moderna do património geológico".

As conclusões foram publicadas na revista Relatórios Científicos.