Tomamos como axioma a segurança de ter os pés bem assentes na Terra, menosprezando a complexidade sobre a qual caminhamos. No entanto, os primeiros metros do subsolo são afetados por diversos processos dinâmicos, de origem natural e antropogénica, resultando num sistema complexo de elevada heterogeneidade e de difícil caracterização. Esta porção do nosso planeta impacta diversas áreas, desde a engenharia civil, à exploração de recursos naturais ou ao risco e proteção ambiental.

Exemplo disso são os mais de 960.000 aterros já identificados em países europeus (por Van Liedekerke e colegas em 2014). Destes, 90% não estão caracterizados nem tão pouco apresentam medidas de contenção ambiental, representando um potencial risco de contaminação ambiental ou, numa outra perspetiva, um possível recurso secundário numa economia circular.

A caracterização espacial das propriedades físicas e geológicas do subsolo (por exemplo, a saturação em água de um solo) nas primeiras centenas de metros é por isso crítica para uma exploração sustentável dos recursos naturais exigentes e para a redução da sua degradação e poluição. Atingir este objectivo é essencial, mas desafiante e complexo. Durante décadas, a modelação destes sistemas complexos baseou-se em dados recolhidos através de técnicas de amostragem invasivas bastantes dispendiosas, impraticáveis de executar em alguns locais e com manifestas limitações na capacidade de captar a variabilidade espacial destes sistemas altamente heterogéneos.

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Nas últimas décadas, os métodos geofísicos, ou a medição das propriedades do subsolo com técnicas indiretas não invasivas, têm sido instrumentos comprovadamente eficientes na recolha de conjuntos de dados de alta resolução, praticamente contínuos espacialmente, que podem ser traduzidos em imagens e modelos detalhados da distribuição espacial das propriedades físicas e geológicas do subsolo.

A investigação que temos desenvolvimento no Centro de Recursos Naturais e Ambiente (CERENA) compreende o desenvolvimento e a implementação de soluções inovadoras para a modelação computacional deste tipo de dados. Neste projeto, desenvolvemos métodos que combinam ferramentas da ciência de dados espaciais, da análise espacial de dados e da aprendizagem automática, com dados geofísicos para produzir modelos numéricos tridimensionais de alta resolução com a capacidade de caracterizar as heterogeneidades espaciais destes sistemas complexos e a incerteza associada. Estes modelos configuram-se, assim, como peças centrais de informação para uma tomada de decisão mais informada para a proteção e sustentabilidade dos nossos recursos naturais.

O autor escreve segundo o novo acordo ortográfico

Estudante de doutoramento do Instituto Superior Técnico a fazer investigação no Centro de Recursos Naturais e Ambiente (CERENA)