Riscos Geológicos Associados a Encostas Naturais em Ilhas
Vulcânicas. Alguns Casos de Estudo no Arquipélago dos Açores,
Portugal
Ana Maria M. A. P. Malheiro e Carlos Alberto F. Fraga
Laboratório Regional de Engenharia Civil, Ponta Delgada, Açores, Portugal
RESUMO: Neste artigo são referidas algumas ocorrências resultantes dos perigos geológicos
associados a encostas naturais mais frequentes no arquipélago dos Açores, todas elas consistindo
em situações de risco para as populações, respectivos bens e economia. As ocorrências apresentadas
são, não só consequência de escorregamentos (alguns deles desencadeados por acções sísmicas)
afectando edifícios e vias de comunicação – mas também situações críticas resultantes da
proximidade de construções à linha de costa, onde, frequentemente, se observam zonas de
instabilidade devidas a processos de erosão. Para além destes casos, são apresentadas situações
críticas resultantes da existência de edificações na base de taludes instáveis. Sugerem-se algumas
medidas a serem adoptadas com vista a minimizar os danos que poderão ocorrer devido às referidas
situações de instabilidade e tecem-se algumas considerações sobre as causas das situações
abordadas.
PALAVRAS-CHAVE: Perigos Geológicos, Sismos, Deslizamentos, Fenómenos de Erosão.
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INTRODUÇÃO
No presente artigo são abordadas algumas
situações ocorridas em encostas naturais, que
resultaram de alguns dos perigos geológicos
mais comuns no arquipélago dos Açores. Todos
os casos focados representam situações de risco
para as populações, edifícios, infra-estruturas e
economia.
Os perigos associados aos fenómenos
geológicos nas ilhas dos Açores não se
resumem a sismos e vulcões. Deslizamentos,
alterações bruscas no caudal de importantes
linhas de água (provocando situações de
inundações), e ainda as elevadas taxas de
erosão, tanto nas ribeiras como nas áreas
costeiras, são outros aspectos a ter em
consideração.
Alguns destes aspectos estão directamente
relacionados com as condições geológicas e
topográficas, mas muitas vezes é a própria
intervenção humana que vai desencadear essas
situações de risco.
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PERIGOS GEOLÓGICOS ASSOCIADOS A ENCOSTAS NATURAIS: ALGUMAS
DAS SITUAÇÕES MAIS FREQUENTES NO
ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES
2.1. Movimentos de Massa
No passado recente os deslizamentos foram
responsáveis por algumas catástrofes de
importantes dimensões nas ilhas dos Açores. A
sua ocorrência pode ser despoletada durante
períodos de precipitação intensa e prolongada,
sendo muitas vezes potenciada pelos
desequilíbrios provocados no ecossistema pelas
actividades humanas. Enquadram-se neste caso
factores como alterações na rede de drenagem,
alterações na ocupação do solo (eliminação da
cobertura vegetal, cortes instabilizadores),
abertura de novas estradas, construção de
muros, taludes mal dimensionados, lançamento
de lixo, etc.
Outros factores poderão também ser
decisivos para o desencadear de movimentos de
massa, como sejam os sismos e a actividade
vulcânica.
A entrada de água no sistema, quer seja de
origem pluvial quer seja por acção do Homem,
vai tornar o solo mais pesado, reduzir a coesão
aparente e aumentar a pressão da água no solo.
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As fracturas, por outro lado, aumentam a
permeabilidade e, consequentemente, a taxa de
infiltração de água das chuvas, promovendo a
circulação sub-superficial de água, o que
também vai contribuir para criar situações de
instabilidade.
A inclinação dos taludes é um dos factores
que influencia a ocorrência de movimentos de
massa. Assim, constata-se que é nos taludes
mais inclinados que os processos de
instabilidade assumem maior significado.
Nos Açores é muito frequente este tipo de
fenómeno,
favorecido
pelo
regime
pluviométrico, pelo tipo de ocupação do solo e
pelo tipo de formações litológicas existentes
(maioritariamente materiais não consolidados).
Estes movimentos de massa ocorrem
preferencialmente nos flancos dos vulcões
centrais, nas paredes de caldeiras, nas vertentes
das linhas de água, nas escarpas interiores e nas
arribas litorais.
Aparentemente, a precipitação registada no
momento ou num certo intervalo de tempo antes
do fenómeno parece ser um factor de extrema
importância
para
o
desencadear
dos
escorregamentos em ambientes geológicos com
as características do dos Açores. Desconhecese, no entanto, qual a quantidade de chuva
necessária para que tal se verifique, assim como
a respectiva distribuição no tempo. Por
conseguinte, torna-se necessária a instalação de
estações meteorológicas, preferencialmente
automáticas, e a análise do comportamento dos
solos e das formações geológicas que
constituem os taludes (Gaspar et al. 1997).
Para além disso, os solos de natureza
vulcânica, constituídos maioritariamente por
cinzas e outros piroclastos de queda,
apresentam elevada vulnerabilidade a este tipo
de perigo, agravada pela intensa precipitação
que frequentemente se faz sentir nestas ilhas,
Isto contribui para a instabilização dos taludes,
indirectamente através da alteração das rochas
(diminuição dos parâmetros resistentes) e,
directamente pelo aumento da pressão neutra
nos solos (Valadão 2002).
de S. Miguel, despoletados pela intensa e
prolongada precipitação (220 l/m2), a maior
parte deles localizados nas Furnas, Povoação,
Ribeira Quente e Nordeste. Os fortes ventos de
SE acompanhados por chuva intensa, e a
vulnerabilidade dos solos vulcânicos, já
saturados em resultado de longos períodos de
contínua precipitação, terão certamente
contribuído para a magnitude deste evento.
Estes deslizamentos (escoadas de detritos
muito fluidas), consistiram numa mistura de
água, pedra-pomes, cinzas, raízes e troncos de
árvores. Algumas destas escoadas de detritos
continham grandes blocos lávicos, alguns com
diâmetros da ordem dos 3 m. A maioria das
cicatrizes destes deslizamentos era pouco
profunda.
Contudo,
em
alguns
dos
escorregamentos de maior magnitude, essas
cicatrizes atingiram alguns metros de
profundidade. Embora houvesse algumas
excepções, a maioria dos movimentos de massa
teve origem em taludes com inclinações muito
acentuadas, normalmente superiores a 45%,
apresentando pequena espessura mas extensão
considerável. Os mais comuns apresentaram
volumes entre algumas centenas a milhares de
metros cúbicos, com espessuras que variavam
de menos de um metro a alguns metros, larguras
da ordem das dezenas de metros e
comprimentos que se situavam entre algumas
dezenas a escassas centenas de metros (Gaspar
et al. 1997).
Diversas casas e pontes ficaram total ou
parcialmente destruídas, a maior parte das
estradas da zona foi severamente afectada ou
ficou mesmo intransitável, os sistemas de
comunicações, transportes e fornecimento de
energia ficaram interrompidos e uma área
considerável de solos agrícolas ficou coberta de
lama.
Um destes deslizamentos destruiu 36 casas e
matou 29 habitantes do lugar da Ribeira
Quente. Também nesta zona 3 pessoas ficaram
feridas e 114 desalojadas. Nesta sequência, esta
freguesia ficou isolada por mais de 12 horas.
2.2. Erosão Costeira
2.1.1. Ribeira Quente, Ilha de S. Miguel, 1997
Na madrugada do dia 31 de Outubro de 1997,
centenas de escorregamentos ocorreram na Ilha
A evolução natural da linha de costa expressa a
conjugação de um conjunto de fenómenos e de
processos dinâmicos, cuja complexidade se
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traduz na ocorrência de eventos de recuo, de
tipo e forma diferenciada no espaço e no tempo.
Este processo geológico tem sido objecto de
grande preocupação, pelos danos que tem
causado às populações que habitam nas zonas
costeiras.
Assim, constata-se em alguns locais da faixa
litoral das ilhas açorianas, taxas de erosão
costeira muito elevadas que levam a situações
de risco para as populações que ali vivem ou
para eventuais ocupações futuras.
O fenómeno da erosão costeira nos Açores
resulta da acção, por vezes conjunta, de vários
factores:
a)
Factores geológicos
As formações geológicas das ilhas (com
excepção para St. Maria) são, em geral,
relativamente recentes, o que se traduz num
trabalho erosivo incompleto; em consequência,
o equilíbrio geológico está longe de ser
alcançado. A própria constituição geológica das
falésias, que correspondem, geralmente, a
alternâncias de materiais com diferentes
resistências mecânicas contribui também para
este tipo de processo. Assim, as diferenças de
comportamento das camadas mais brandas,
facilmente erodíveis, em relação às mais
compactas e resistentes à erosão, e ainda a
alteração e fracturação das formações
geológicas que constituem a arriba, são aspectos
muito importantes na estabilidade das falésias.
A combinação de todas estas características dos
maciços com a acção dos agentes de erosão é
responsável por muitas quedas de material que
estavam em equilíbrio precário devido à erosão
diferencial.
b)
Factores de geometria
A instabilidade das falésias é também
fortemente condicionada pela altura dos taludes
e pela sua tendência quase vertical; verificamse, com alguma frequência, situações em que a
rotura dos taludes não se traduz num perfil de
maior equilíbrio, mas, ao invés, em taludes de
idêntica inclinação e maior altura; por outro
lado, as formações presentes apresentam com
frequência intensa fracturação, o que vai
favorecer os movimentos por “topling”.
c)
Factores de meteorização
A acção do mar (o regime de agitação
costeira) representa um papel fundamental no
recuo da linha de costa, isto é, na instabilização
das falésias; com efeito, o desgaste provocado
na base dos taludes pelo contínuo impacto das
ondas provoca a instabilização da face exposta
em virtude do desaparecimento da base da
mesma, conjuntamente com a acção dos agentes
climáticos (o vento e a chuva) sobre os
materiais, muitas vezes pouco consolidados,
que constituem as falésias. A circulação de água
no interior dos maciços, levando à erosão
diferencial dos estratos, bem como a
escorrência superficial (particularmente nos
sectores onde a densidade da fracturação é mais
acentuada e os maciços se encontram mais
alterados) podem ter um papel importante no
desencadear deste processo.
d)
Factores de natureza antrópica
A rápida ocupação antrópica da faixa
costeira tem acelerado, em grande parte o
processo erosivo. A exploração de areia dos
fundos marinhos, bem como a extracção em
dunas e praias contribuíram também para o
desequilíbrio do sistema insular, com o aumento
de erosão hídrica, alterações do balanço
sedimentar nos litorais de acumulação, e
modificação da intensidade dos processos de
erosão costeira.
Tem-se constatado que as taxas de recuo da
linha de costa não são homogéneas nem
contínuas ao longo do tempo, pois existem
zonas tendencialmente mais estáveis e outras
que se apresentam mais problemáticas. Em S.
Miguel, a intensidade média obtida para estas
taxas de recuo é de 0,27 m.ano-1 podendo
nalguns casos atingir valores máximos da
ordem dos 1,2 m.ano-1 (Borges 1995). Verificase que o recuo das arribas acontece,
preferencialmente, em costas com formas
côncavas, incidindo menos nas de formas
convexas (Borges 1995).
2.2.1. Costa Norte da Ilha de S. Miguel
Numa faixa significativa da costa norte da ilha
de S. Miguel, abrangendo as freguesias de Rabo
de Peixe, Calhetas e Fenais da Luz, tem-se
verificado ao longo do tempo a ocorrência de
diversos desabamentos, pondo em risco as
moradias existentes no topo da falésia. Toda
esta zona norte da ilha apresenta uma taxa
média de erosão bastante considerável devido
ao processo natural de desmonte da mesma.
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Na maioria das situações, a costa nesta zona
apresenta alturas médias da ordem dos 20 a 30
metros e é constituída, na parte superior, por
escoadas basálticas, por vezes bastante
fracturadas, com intercalações de níveis de
clinker. Na parte inferior, consiste em diversos
níveis de material piroclástico de natureza
traquítica (cinzas e lapilli).
Assim, a disposição espacial das litologias
que constituem a falésia vai favorecer a
ocorrência de erosão costeira, pelo facto de
existirem materiais menos resistentes (clinker,
pedra pomes e cinzas pomíticas), que por acção
de diversos factores, tais como o mar, o vento e
a chuva, são erodidos com maior facilidade,
deixando em consola as escoadas basálticas que
lhes estão sobrejacentes. Neste contexto, e dado
que estas escoadas apresentam um grau de
fracturação elevado, em condições mais
adversas verifica-se a queda de blocos,
resultando num recuo da falésia, e pondo em
perigo os quintais e algumas casas existentes
naquela zona. Todo este processo natural de
erosão é reforçado pela existência de vários
tubos de esgotos a drenarem directamente sobre
a arriba, bem como pelo lixo abundante
depositado na zona.
2.2.2. Rocha dos Campos (Costa Sul, S.
Miguel)
Este local situa-se na costa sul, na zona central
da ilha de S. Miguel, integrado no Complexo
Vulcânico do Fogo. Os materiais que aqui
constituem a arriba, correspondem a piroclastos,
nomeadamente
pedra-pomes
de
queda,
sobreposta a níveis pomíticos de fluxo, que por
sua vez assentam sobre escoadas lávicas
(Borges et al. 1997). Esta falésia apresenta uma
altura de 50 a 70 m nos troços NW-SE e NESW, chegando a atingir um máximo de 80 m no
seu troço de arriba fóssil. Junto à sua base,
observam-se acumulações localizadas de
detritos, resultantes de desmoronamentos
recentes. Estas acumulações de material
funcionam, particularmente no sector NW-SE,
como uma protecção natural à acção erosiva das
ondas. Sensivelmente ao centro desta zona
verifica-se a existência de uma praia (Praia do
Arruda).
Ao longo do tempo, verificou-se nesta área a
ocorrência de sucessivos desmoronamentos,
fruto de um intenso processo de erosão ali
instalado. Estes provocaram o recuo da arriba,
causando, numa primeira fase, a destruição
parcial da via pública, e numa segunda fase, a
partir de 1988, o desmoronamento de parte das
casas ali existentes.
Constatou-se
que
este
processo
é
heterogéneo no espaço e no tempo,
reconhecendo-se zonas tendencialmente mais
estáveis e outras onde o equilíbrio já é mais
precário.
Borges (1997), com base em medições de
terreno aferidas por fotografia aérea,
determinou a taxa de recuo médio para esta
zona e para o período de 1955-1988, obtendo
0,12 m/ano. Só no período de 1988-1996, o
recuo desta zona da arriba foi, em média, de 3
m (0,33 m/ano).
2.3. Sismos
Dada a sua localização na confluência das 3
placas tectónicas (Americana, Euroasiática e
Africana), o arquipélago dos Açores é uma
região altamente sísmica. Por esta circunstância,
é relevante o efeito das acções sísmicas, quer
directamente no parque edificado, quer na
instabilização de taludes naturais. Esta acção
vai repercutir-se também, de forma indirecta, na
vulnerabilidade das construções, em função da
sua
localização
face
aos
acidentes
geomorfológicos.
2.3.1. Faial, 9 Julho, 1998
Às 05h20m (hora local) do dia 9 de Julho de
1998, ocorreu um violento sismo que foi
sentido em seis das ilhas açorianas,
particularmente no Faial. O sismo teve o seu
epicentro localizado a 15 km NNE da cidade da
Horta, na ilha do Faial, e teve magnitude 5.8 na
Escala de Richter. Foi sentido em toda a ilha do
Faial, onde atingiu intensidades máximas da
ordem dos VIII/IX na Escala de Mercalli
Modificada. Durou 30 segundos, tendo
provocado 8 mortos e 110 feridos. Causou
ainda estragos significativos em cerca de 500
casas, tendo, consequentemente, deixado 1457
desalojados. Várias igrejas sofreram danos
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consideráveis (duas colapsaram e outras ficaram
severamente danificadas).
O abalo principal foi seguido por um enorme
conjunto de réplicas, algumas de magnitude
elevada, que vieram agravar o grau de danos em
muitas estruturas.
Constatou-se em diversos locais a ampliação
da acção sísmica devida, possivelmente, à
existência de depósitos pouco consolidados, o
que causou extensos prejuízos.
Para além dos avultados danos causados no
parque habitacional, o sismo também deixou
algumas marcas, mais ou menos significativas,
ao longo das estradas, quer ao nível de
escorregamentos em taludes de escavação e em
taludes de aterro, quer ao nível dos muros de
suporte e obras de arte (pontes e aquedutos),
quer ainda nos pavimentos e muros de guarda.
Estes estragos, que se verificaram um pouco por
toda a ilha, foram em maior número e gravidade
nas zonas onde a intensidade do sismo foi
maior, devido à proximidade quer ao epicentro,
quer a falhas geológicas activas.
Os danos causados pela acção sísmica nas
estruturas geotécnicas relacionaram-se com:
movimentos de massa associados à presença de
alinhamentos de escarpas de falhas e à presença
de taludes inclinados; amplificação das ondas
sísmicas em zonas com grande espessura de
solo; instabilidade superficial com queda de
material e ainda à compactação de aterros
(Oliveira e Malheiro 1999).
A acção deste sismo, associada ao tipo de
morfologia (zonas pouco estáveis e com
inclinações muito grandes) e à constituição
geológica (materiais vulcânicos) existentes na
ilha do Faial, favoreceu a ocorrência de
inúmeros movimentos de massa, registados em
vários locais. Estes movimentos de massa
localizaram-se essencialmente ao longo das
linhas de costa das ilhas do Faial e de S. Jorge,
em zonas de elevadas arribas, em escarpas de
falha, nas paredes internas da Caldeira Central e
na vertente NW do vulcão Central (Faial) e em
zonas de material pouco consolidado. São, no
geral, escorregamentos superficiais, não
envolvendo grandes quantidades de material.
Contudo, um dos mais significativos
movimentos de massa ocorreu num talude que
corresponde a uma escarpa de falha (falha da
Lomba Grande) em Pedro Miguel, com 200
metros de altura, tendo o material envolvido
sido deslocado algumas dezenas de metros. Esta
zona
é
particularmente
vulnerável
a
movimentos de massa devido às suas
características geomorfológicas e ao tipo de
materiais vulcânicos que constituem a escarpa:
sequências eruptivas antigas do Complexo da
Ribeirinha,
incluindo
escoadas
lávicas
alternadas
com depósitos
piroclásticos,
geralmente muito alterados.
O sismo de 9 de Julho de 1998 veio mostrar
como determinado tipo de formações vulcânicas
sofrem fenómenos de instabilidade, originando
escorregamentos importantes que estão
directamente relacionados com a intensidade da
acção sísmica actuante (acelerações superiores a
0,5 g), sendo de notar o agravamento dos danos
na proximidade de falhas geológicas e a sua
dependência da componente vertical.
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CONCLUSÕES
Todas as situações acima referidas levaram a
avultados prejuízos: vidas humanas, destruição
da rede viária regional e rural, inundação e
destruição de edifícios, destruição da rede
telefónica, destruição de infra-estruturas, perda
de gado, destruição de culturas agrícolas, etc.
Na maioria dos casos, os factores que terão
contribuído para a ocorrência das situações de
risco foram os acentuados declives, a saturação
dos solos (factores climáticos e hidrológicos), a
natureza das formações vulcânicas envolvidas
(desagregadas e com fracas características
mecânicas) e ainda a actividade humana
(utilização
não
planeada
dos
solos,
desflorestação não controlada, alteração dos
sistemas naturais de drenagem, obstrução das
linhas de água, construções no domínio hídrico
e no topo e base de taludes instáveis, vias de
comunicação coincidindo com vales de
escoamento de águas, pontes e aquedutos que
não foram bem localizados ou dimensionados e
deficientes sistemas de drenagem em estradas).
Face às diversas situações atrás expostas, de
um modo geral, considera-se necessária a
implementação de algumas medidas, de modo a
minimizar o risco: (i) Elaboração de cartas de
risco e de perigos (as autoridades deveriam
estar conscientes da importância da avaliação
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dos perigos e vulnerabilidades de modo a
garantirem um desenvolvimento sócioeconómico eficaz); (ii) Planeamento urbano
eficaz tendo em conta os perigos geológicos
passíveis de ocorrerem na zona; (iii) Qualidade
na construção para garantir a segurança (iv)
Preservação ambiental; (v) Manutenção
permanente
dos
empreendimentos; (vi)
Estabilização de taludes com vegetação
apropriada. As áreas sem qualquer tipo de
vegetação, encontram-se muito mais expostas à
erosão e alteração. Por outro lado, não obstante
as raízes aumentarem a resistência ao esforço
transverso de uma hipotética superfície de
escorregamento, durante tempestades com
ventos fortes, alguns tipos de vegetação, com
raízes superficiais, podem ser arrancadas
despoletando deslizamentos); (vii) Criação de
programas de sensibilização que permitam
informar as populações sobre os riscos
existentes, as medidas preventivas que podem
conduzir à minimização do risco e os
procedimentos que devem adoptar em casos de
situações de emergência.
No que concerne aos sismos, a ocorrência
relatada veio demonstrar, uma vez mais, a
necessidade da implementação sistemática das
normas de construção anti-sísmica, bem como
do cumprimento efectivo de um planeamento
territorial que evite as edificações em zonas de
maior risco, como única forma de prevenção
aos danos resultantes da acção daquele perigo.
Concretamente, no caso referido do sismo do
Faial, houve a preocupação de não só dotar
todas as estruturas a reconstruir de elementos
resistentes aos sismos, mas também elaborar um
ordenamento das áreas a recuperar, tendo em
conta os perigos geológicos passíveis de
ocorrerem.
No que diz respeito à erosão costeira, apesar
de em ambos os casos referidos ter havido
realojamento e posterior demolição das casas
afectadas e em risco, as medidas tomadas foram
diferentes: na costa norte, pela inviabilidade de
travar e/ou retardar o processo erosivo, apenas
se recomendou não construir numa faixa
costeira de, pelo menos, 50 metros; na Rocha
dos Campos a situação foi solucionada através
da execução de um aterro controlado, com
socalcos e taludes de inclinação estável, dotado
de um sistema de drenagem adequado.
No caso da Ribeira Quente, apesar de ter
havido uma tentativa de implementar um
ordenamento que impediria a ampliação do
parque edificado, tal não foi possível
concretizar face ao apego àquele local por parte
da população ali residente.
Relativamente aos movimentos de massa,
importa referir que, de futuro, torna-se
necessário procurar respostas para muitas das
questões levantadas. Nomeadamente, interessa
correlacionar as ocorrências verificadas com
diversos parâmetros, tais como: (i) altura do
desprendimento, (ii) distância atingida, (iii) tipo
de formações e (iv) declive da encosta. Outros
parâmetros como o teor em água, a presença de
vegetação, o grau de adensamento, etc., são
também importantes para a caracterização de
escorregamentos que possam vir a ocorrer em
eventuais sismos. O problema da amplificação
devido a solos brandos deverá ser outra área de
intervenção próxima.
REFERÊNCIAS
Borges, P. J. S. A. (1995) – Contribuição para o
conhecimento geológico do litoral sul de S. Miguel
(Açores). Provas de acesso à categoria de Assistente
de Investigação. Univ. dos Açores.
Gaspar, J. L., Wallenstein, N., Coutinho, R., Ferreira, T.,
Queirós, G., Pacheco, J., Guest, J., Tryggvason, E. e
Malheiro, A. (1997) – Considerações sobre a
ocorrência dos movimentos de massa registados na
madrugada de 31 de Outubro de 1997 na ilha de S.
Miguel,
Açores.
Rel.
Técnico-científico
14/DGUA/97, 28 p.
Malheiro, A., Fraga, C. e Oliveira, C. S. (1999) –
Escorregamentos e danos nas vias de comunicação
causados pelo sismo de 9 de Julho de 1998 no Faial –
Pico – S. Jorge. 4º Encontro Nacional sobre
Sismologia e Engenharia Sísmica, Univ. de Faro.
Valadão, P. (2002) – Contribuição para o estudo de
movimentos de vertente nos Açores. Tese de mestrado
em “Vulcanologia e Riscos Geológicos, Univ. Açores,
119 p.
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