MODEL AND HYPOTHESES
4.3 THE MODERATING ROLE OF BUSINESS STRATEGY
De forma prévia, foram feitos alguns testes com instrumentos disponíveis para se avaliar a viabilidade e a forma de proceder com o monitoramento. Para isso, foi aproveitada a ocasião da realização de um evento musical na Gruta Morro Preto, para a comemoração dos cinquenta anos do PETAR, e um teste-piloto na caverna de Santana. Em ambos, foram utilizados termohigrômetros de propriedade do Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN) do Estado de Mato Grosso do Sul e um aferidor de CO2 do Departamento de Bioquímica da UNESP de Rio Claro, cujas características técnicas são apresentadas na Tabela 6.1.
Tabela 6.1 – Características técnicas dos instrumentos do primeiro pré-teste
Instrumento Fabricante Modelo Parâmetro Precisão Acurácia
Termohigrômetro Testo Testostor 175 T 0,1 °C 0,2 °C
UR 0,1% 3%
Os resultados do primeiro teste, feito na gruta do Morro Preto, foram publicados em Lobo; Zago (2009) e Lobo et al. (2009b). O segundo pré-teste foi realizado na caverna de Santana, no mês de setembro de 2008. Os termohigrômetros instalados na caverna foram programados para coletas a cada seis horas, de forma a permitir uma compreensão prévia do comportamento dos atributos espeleoclimáticos. Os resultados deste segundo pré-teste foram publicados em Lobo et al. (2009a), e são apresentados parcialmente no Capítulo 7. Os dados brutos coletados estão no APÊNDICE A.
6.2.1.2. Monitoramento contínuo
6.2.1.2.1. Monitoramento anual exploratório
A segunda fase da pesquisa, concentrada na caverna de Santana, contou com uma quantidade maior de instrumentos de aferição. Estes foram obtidos por meio de parcerias com empresas como a Instrucamp (representante comercial de diversas marcas de instrumentos de medição no Brasil) e com a Testo (fabricante de equipamentos). Com isso, obteve-se o total de instrumentos listados na Tabela 6.2, dos quais exemplos são ilustrados na Figura 6.1.
Tabela 6.2 – Características técnicas dos instrumentos do monitoramento exploratório
Instrumento Marca/Modelo Qt. Memória Variável Precisão Acurácia1 Termohigrômetro Testo/Testostor 175 8 2.000 UR T 0,1 °C 0,1% 0,2 °C 3% Termohigrômetro Testo 175-H1 4 16.000 T 0,1 °C 0,2 °C UR 0,1% 2% Termohigrômetro Testo 177-H1 2 48.000 T 0,1 °C 0,2 °C UR 0,1% 0,5% Sonda de imersão 1 - Ta 0,1 °C 0,2 °C Sonda de superfície 1 - Te 0,1 °C 0,2 °C
Multifunção Testo 435 1 10.000 Depende da sonda utilizada.
Sonda
multiparâmetro Sonda IAQ 1 - UR T 0,1 °C 0,1% 0,3 °C 2%
PA 0,1 hPa 3 hPa
CO2 0,1 ppm 50 ppm
(2% do vol.) 1 Valores divergentes do catálogo do fabricante, definidos em certificados de calibração.
Figura 6.1 – Instrumentos utilizados na pesquisa: a) Testostor 175, fixado por meio de arame
encapado e presilhas metálicas; b) Testo 175-H1, fixado com fio de nylon – opção de fixação que foi descartada após os testes; c) Testo 177-H1, com sonda de aferição de temperatura de superfície acoplada; d) Detalhe da proteção desenvolvida para isolar a sonda, de forma que a temperatura do ar
não interferisse nas leituras de temperatura da rocha; e) Testo 435 com sonda IAQ em sua primeira montagem. A condensação na superfície do equipamento levou à alteração na posição da sonda,
bem como na colocação de uma proteção plástica nela e no instrumento (e). Esta proteção foi testada, de modo que não interfere na leitura dos resultados.
Estes instrumentos foram distribuídos na caverna de Santana conforme ilustrado na Figura 6.2. Nesta nova fase, destaque para a inclusão dos parâmetros temperatura das rochas, da água, concentrações de CO2 e pressão atmosférica, não monitorados nos pré-testes.
Para os termohigrômetros instalados na área externa da caverna, foram desenvolvidos abrigos (Figura 6.3a, b), adaptados para as condições ambientais de alta umidade e abundância de chuvas na região. Os abrigos são totalmente vazados, permitindo a circulação perfeita do ar em todas as direções, sem gerar áreas mais abafadas que poderiam interferir na leitura dos parâmetros atmosféricos e comprometer a pesquisa. Estes foram testados previamente, de forma a assegurar que não interfeririam nos resultados do monitoramento. Além dos instrumentos de aferição fixos na caverna, outros equipamentos e materiais também foram utilizados na pesquisa (Figura 6.3).
Figura 6.3 – a) Abrigo de chuva para os termohigrômetros externos; b) Ponto de instalação na
ressurgência do rio Roncador; c) Laptop, usado para descarga de dados in situ e observação em gráfico dos resultados obtidos; d e e) Lacres plásticos, arames encapados e presilhas metálicas, utilizados para a fixação dos instrumentos e cabos em campo; f) Baterias ½ AA de 9V, utilizadas na
maioria dos instrumentos da pesquisa.
Os instrumentos foram instalados no dia 29 de março de 2009 e o monitoramento anual exploratório foi iniciado às 0h 00min do dia 1º de abril de 2009. Foi estipulado um intervalo de aferição e coleta de 30min, totalizando 48 aferições diárias para cada variável por ponto de coleta (resultados brutos no APÊNDICE A).
Durante os primeiros meses, entre abril e setembro, diversos problemas foram enfrentados nos trabalhos de campo, a sua maioria relacionada à adaptação dos equipamentos ao ambiente subterrâneo, com saturação hígrica quase que constante, na maior parte do tempo. O problema mais recorrente foi percebido com a série de instrumentos Testo 175-H1, que apresentaram consumo relativamente
elevado de energia. Embora as telas de programação dos instrumentos estimassem uma vida útil das baterias superior a cem dias, na maioria dos casos estas eram consumidas em intervalos inferiores a vinte dias, o que exigiu constantes trocas de baterias e maior risco de perda de medições. Este consumo exponencial de energia, aparentemente, ocorreu em função da saturação hígrica do ar e das baixas temperaturas. Os problemas foram comentados com o representante dos instrumentos no Brasil, que propôs a sua troca pelo modelo Testo 175-H2 (Figura 6.4a), cujas características são apresentadas na Tabela 6.3.
Tabela 6.3 – Características técnicas dos instrumentos substituídos
Instrumento Marca/Modelo Qtde. Cap. de
memória Variável Precisão Acurácia
1
Termohigrômetro Testo 175-H2 4 16.000 T 0,1 °C 0,1 °C
UR 0,1% 0,3%
1
Valores divergentes do catálogo do fabricante, definidos em certificados de calibração.
Durante o desenvolvimento da pesquisa alguns instrumentos Testostor 175 pararam de funcionar definitivamente. Neste caso, além da saturação hígrica do ambiente, atribui-se o fato ao desgaste natural do material, dado que foram adquiridos nos anos de 1990, pelo IPHAN-MS. Para substituí-los, foram obtidos dois novos instrumentos da série Testo 175-H2, de forma a não diminuir a densidade de pontos de coleta.
Neste mesmo período, iniciaram-se os testes com o conjunto formado pelo multifunção Testo 435 e a Sonda IAQ, os quais aferem, simultaneamente, temperatura e umidade relativa do ar, CO2 e pressão atmosférica. Em seu primeiro teste em campo, o equipamento apresentou desempenho insatisfatório, pelo alto consumo de energia. Como era de se esperar, a autonomia do instrumento seria bem menor do que os termohigrômetros, dado que seu princípio de leitura é feito por meio de raios infra-vermelhos, o que aumenta o consumo de energia. Os testes de campo apresentaram autonomia máxima inferior a 25h, inadequado para os padrões de monitoramento necessários.
A partir deste problema, foi estabelecida uma parceria com a empresa
Solbet8, com sede em Campinas-SP, para a obtenção de uma solução para o
consumo de energia do instrumento. O resultado foi o desenvolvimento de uma
8 Em fevereiro de 2010, a Solbet encerrou suas atividades no mercado, sendo substituída pela
empresa Ecosensor, que continuou sendo parceira no desenvolvimento de equipamentos para esta pesquisa.
bateria de 12 v recarregável, com carga máxima de 20 A (Figura 6.4b). Com isso, a autonomia do equipamento foi ampliada para um período médio de 140h.
Além da bateria, a parceria permitiu também o desenvolvimento de mais dois instrumentos (Figura 6.4c-f): um para o CO2 (KCO2) e outro para o registro de pessoas (KPeople). Ambos não apresentaram resultados até o término da pesquisa – exceção para uma única série de CO2, obtida no salão do Cristo.
Figura 6.4 – a) Testo 175-H2; b) Bateria (detalhe) para o Testo 435 e aplicação em campo; c)
contador de pessoas, com sua aplicação em campo (d); e e) aferidor de CO2, com aplicação em
Neste monitoramento anual exploratório, o grande problema enfrentado foi a saturação hígrica do ambiente e o intenso período de chuvas, que gerou diversos alagamentos na galeria do rio e galerias superiores da caverna de Santana. Em diversos momentos a caverna apresentou condensação de água no ar, nas rochas e nos instrumentos (Figura 6.5). Esta condição dificultou a coleta de dados dos instrumentos, que é feita por uma interface que utiliza o infravermelho como princípio de comunicação. O que se percebeu é que em índices de UR superiores a 80% o sistema de comunicação por infravermelho começa a apresentar problemas, deixando de funcionar em algumas vezes. Além disso, foram também testados alguns dispositivos de comunicação com base em sistemas sem fio com o uso de
bluetooth, o que também se mostrou inviável, provavelmente pelo mesmo motivo.
As constantes inundações na galeria do rio entre os meses de novembro de 2009 e março de 2010 também prejudicaram um dos termohigrômetros (estação Rio III), que chegou a ser atingido pela água, apesar de estar instalado em um ponto da galeria rente ao teto. Grande parte dos dados registrados foi perdida, mas o instrumento foi posteriormente recuperado.
Figura 6.5 – Episódios gerados pelo excesso de umidade e enchentes na caverna de Santana. a)
condensação no teto e no instrumento (estação Rio I); b) condensação de água no interior do visor e com fungos se desenvolvendo na caixa de proteção do instrumento (círculo vermelho); c) nos pontos com gotejamento, os problemas de excesso de umidade foram resolvidos com abrigos improvisados com garrafas PET cortadas, sem encobrir o sensor de leitura; d) rio Roncador com nível d’água 60 cm
acima do habitual (6 mar. 2010, às 12h 50min); e) alagamento excepcional do salão do Encontro (7 fev. 2010, às 16h 55min). A foto f ilustra o mesmo salão em condições habituais. Foto f: Tatiane V.
6.2.1.2.2. Monitoramento trimestral em escala de detalhe
A terceira fase do monitoramento teve seu início às 0h 00min do dia 26 de junho de 2010. Para esta fase, foram mantidos os instrumentos Testo 175-H2 (seis unidades), 177-H1 (duas unidades, uma com sonda para temperatura de superfície e outra para imersão) e o conjunto 435 e Sonda IAQ. Além destes, foi adquirido um novo instrumento, 177-T2, com leitura de temperatura em três canais: um interno e dois por sonda. Suas características técnicas são apresentadas na Tabela 6.4. A distribuição de todos os instrumentos utilizados é exibida na Figura 6.6.
Tabela 6.4 – Características técnicas dos instrumentos substituídos
Instrumento Marca/Modelo Qtde. Cap. de
memória Variável Precisão Acurácia
1
Termoregistrador Testo 177-T2 1 48.000 T 0,1 °C 0,1 °C
1 Valores divergentes do catálogo do fabricante, definidos em certificados de calibração.
Para este monitoramento final, o intervalo de aferição foi reduzido para 20min, de forma a agregar mais detalhe ao estudo. Esta opção foi tomada para uma melhor compreensão do tempo de estabilização do ambiente quando da ocorrência de impactos antrópicos nos parâmetros atmosféricos. Os dados brutos desta fase se encontram no APÊNDICE A.
Os problemas gerados pela saturação hígrica voltaram a ocorrer nesta fase da pesquisa. Os instrumentos instalados nas estações São Jorge e Flores pararam de funcionar durante o monitoramento. O laudo da assistência técnica do fabricante apontou a existência de alto nível de oxidação em componentes da placa mãe do instrumento da estação São Jorge, inutilizando-o por completo. O instrumento da estação Flores, embora tenha sido recolhido com danos aparentes em sua carcaça (Figura 6.7a), voltou a funcionar posteriormente. Outro problema encontrado nesta fase foi com o instrumento instalado na estação Encontro, que foi depredado em ato de vandalismo (Figura 6.7b), tendo seus sensores arrancados, inutilizando-o definitivamente. Outro instrumento que foi alvo de depredação foi o contador de pessoas, que teve parte de seu direcionador de raios infra-vermelhos arrancado (Figura 6.7c). Estes foram os únicos problemas confirmados de vandalismo nos instrumentos instalados na caverna de Santana durante a pesquisa.
Figura 6.7 – a) 177-T2 instalado no salão das Flores, com formação de borbulhas na carcaça (azul),
gotículas de condensação de cor escura (amarelo) e formação de fungos no cabo (vermelho); b) 177- H1, no salão do Encontro, com capa protetora e sensores arrancados; c) contador de pessoas, com colimador arrancado (vermelho) e condensação de água no interior do instrumento (amarelo); d) fato constante na pesquisa: formação de fungos em cabos que foram manuseados, provavelmente em
6.2.1.3. Perfis atmosféricos
A densidade dos pontos de monitoramento utilizados na presente pesquisa – variável entre seis e 13, conforme a fase de desenvolvimento – é relativamente satisfatória para uma compreensão dos padrões sazonais de variabilidade e dos impactos gerados pela visitação. Pesquisas do gênero se baseiam em redes menos complexas, com variação entre dois e seis pontos de monitoramento, conforme observado em Villar et al. (1984a, b), Hoyos et al. (1998), Buecher (1999), Sánchez- Moral et al. (1999), Cigna (2002a, b), Calaforra et al. (2003) e Fernández-Cortés et al. (2006a, b, c), entre muitos outros trabalhos consultados. A única exceção encontrada foi no trabalho de Boch et al. (2011), que utilizaram uma rede de 11 pontos de monitoramento de temperatura em uma caverna da Áustria. Para complementar a densidade espacial relativamente baixa da pesquisa, adotou-se um procedimento amostral complementar, a realização de perfis atmosféricos, a exemplo dos trabalhos de Fernández-Cortés et al. (2006c) e de Milanolo; Grabrovsek (2009).
A perfilagem atmosférica permite a geoespacialização dos resultados, por meio de procedimentos de interpolação de dados, gerando com isto um episódio espacialmente delimitado e temporalmente variável. A variação temporal depende tanto do tempo de coleta de cada variável quanto da quantidade de pontos pré- estabelecidos. Na caverna de Santana, foram estabelecidos 75 pontos de coleta (Figura 6.8), considerando as variáveis temperatura e umidade relativa do ar, CO2 e pressão atmosférica. Com estas características, a realização de cada perfil na caverna de Santana durou aproximadamente 8h.
Foram realizados dois perfis espaço-temporais multivariados na caverna de Santana, sendo um em abril de 2010 e outro em Janeiro de 2011. Os dados brutos destes perfis são apresentados no APÊNDICE A.