O arquipélago dos Açores situa-se no Oceano Atlântico Norte, na zona de junção tripla determinada pelas placas litosféricas Euroasiática, Americana e Africana, facto que se reflecte na existência de importantes sistemas de fracturas, nomeadamente a Crista Média-Atlântica, a Zona de Fractura Este dos Açores, o Rift da Terceira e a Falha da Glória. Os Açores são, pois, um local de excelência para a aplicação e desenvolvimento das mais diversas técnicas de monitorização vulcânica (geofísica, geoquímica e da geodesia), para a modelação de sistemas vulcânicos e para a avaliação de situações de risco para a saúde pública. É neste contexto que se integra a ilha Graciosa, alvo deste estudo.
No que se refere à Geodesia destacam-se diversas técnicas, entre elas o Sistema de Posicionamento Global (GPS), baseado numa constelação de satélites mantida pelo Departamento de Defesa dos EUA, desde 1976, e que proporciona o posicionamento tridimensional de precisão de qualquer objecto à superfície da Terra, sob quaisquer condições atmosféricas. O uso desta técnica na monitorização de deformações crustais tem como vantagens não necessitar de intervisibilidade entre as estações a serem observadas, a possível observação em contínuo sem a necessidade da intervenção humana e as facilidades de transporte e de manuseamento do equipamento.
As primeiras aplicações da técnica GPS com o objectivo de controlar tanto as deformações locais da crusta, como o movimento entre placas, datam da década de 1980, com as redes estabelecidas nos Estados Unidos da América (Califórnia) e no Japão. Desde então, o número de redes contínuas, regionais e locais, cresceu substancialmente e os resultados obtidos estão, geralmente, de acordo com as predições geológicas. As primeiras observações geodésicas clássicas realizadas no arquipélago dos Açores datam de 1890 e, desde então, diversos autores têm vindo a efectuar no arquipélago observações geodésicas clássicas e espaciais.
O presente trabalho teve como principal finalidade a definição do estado de referência para compreender futuras deformações nos sistemas vulcano-tectónicos da ilha Graciosa. Para atingir tal objectivo foi necessário estabelecer e implementar, com base nas principais características geológicas e geomorfológicas da ilha, uma rede de monitorização, actualmente constituída por trinta e cinco marcas geodésicas. O início da concepção e implementação da rede Graciosa teve lugar em Maio de 2003.
Ao longo de dois anos realizaram-se na ilha Graciosa três campanhas de observação, mais concretamente em Setembro de 2003, Março de 2004 e Agosto de 2004. Para o processamento das observações GPS recorreu-se ao Bernese GPS Software 4.2, desenvolvido pela Universidade de Berna. O processamento preliminar dos dados das campanhas de Setembro 2003 e Março de 2004 teve como finalidade referenciar as estações da rede GRAC no ITRF2000. Para tal, neste processamento, para além das observações obtidas na campanhas de Setembro de 2003 e de Março de 2004, incluíram-se as estações IGS (CASC, SFER, VILL e GRAS). As coordenadas resultantes deste processamento serviram de referência para o processamento da rede local, da qual só fizeram parte os pontos da rede GRAC.
No processamento das observações GPS de Setembro de 2003, Março de 2004 e Agosto de 2004 testaram-se três estratégias de processamento para minimizar o efeito residual da modelação troposférica, que resultaram em três soluções distintas para o mesmo conjunto das combinações das observações GPS diárias: uma sem estimação adicional de parâmetros troposféricos e as restantes com estimação adicional de um e dois parâmetros troposféricos, respectivamente, recorrendo-se à função de mapeamento hidrostática de Niell.
As soluções para a componente horizontal de cada estratégia foram avaliadas tendo em conta o desvio padrão a posteriori resultante de cada processamento, o erro médio quadrático (RMS) resultante da combinação das soluções diárias e as próprias estimativas para as correcções ao atraso troposférico zenital e RMS associado. Concluiu-se que as soluções obtidas no processamento com estimação de dois parâmetros troposféricos são as que apresentam menor confiança. Por outro lado, o mapa das velocidades sem estimação de parâmetros troposféricos, mostra que o RMS é bastante elevado em alguns vectores, pelo que as soluções com estimação adicional de um parâmetro troposférico são a melhor das soluções obtidas.
No que concerne à componente vertical, verificou-se que os resultados obtidos no processamento com estimação de um parâmetro troposférico conduzem a valores de RMS muito superiores às próprias estimativas. Por outro lado, as estimativas das velocidades verticais quando considerados os resultados decorrentes do processamento sem estimação de parâmetros troposféricos são inferiores às obtidas quando a análise envolve a estimação de um parâmetro troposférico.
Considera-se este trabalho um ponto de partida para o estudo da deformação crustal na ilha Graciosa. Estabeleceu-se uma metodologia de processamento que vai ao encontro das características da rede em análise, definiu-se uma boa e fiável época-zero de referência para o estudo do sistema vulcano-tectónico da ilha Graciosa e fez-se uma avaliação preliminar do campo de velocidades para a ilha Graciosa.