O Vale e a Catástrofe
O Vale e a Catástrofe

O Vale e a Catástrofe

Vivemos a pior epidemia em cem anos, considerando que a última epidemia foi a gripe espanhola em 1918 que matou, segundo estimativas, mais de 50 milhões de pessoas no mundo. A Covid-19 é uma virose oriunda do ataque do vírus SARS-COV-2, um novo coronavírus descoberto pela primeira vez no final do ano de 2019 na China. As consequências todos nós conhecemos em 2020, com crescente número de infectados e sobretudo, infelizmente, um crescente número de mortos.

Mas a pandemia não foi o único fato mais triste e relevante desse século. O ápice de toda essa tragédia veio acompanhado da crescente loucura humana do negacionismo, sobre o impulso em discutir qualquer assunto, com qualquer um, como se a discussão fosse realizada entre especialistas em áreas de estudo. Essa onda de negacionismo não começou agora, muito menos é originária do Brasil, mas se intensificou nos últimos dois anos.

No final dos anos 90 eu já ouvia em sala de aula alguns alunos disseminando teoria da conspiração sobre a “mentira” do homem ter pousado na Lua, sobre os ETs e a ajuda aos EUA para dominar o mundo, sobre a ajuda dos ETs na construção de uma nave espacial para os nazistas, sobre a Terra oca, sobre a Lua ser na verdade uma enorme nave espacial para nos vigiar. Enquanto eu achava graça de tudo isso, não percebi que uma grande onda se formava.

Meu primeiro susto foi em 2005 quando um aluno teimou em sala de aula que o homem não tinha ido à Lua. E que a Terra era plana. Achei que ele estava fazendo piada, mas percebi que tinha falado sério e até mesmo abria páginas da internet para respaldar sua alucinação. Eu disse a ele que, se o homem não tivesse ido a Lua nas missões Apollo, quem teria colocado o espelho refletor deixado na Lua para medir a distância entre Terra e Lua? Para onde ia o raio laser da Califórnia, que quando ligado acionava um monitor no JPL – Jet Propulsion Laboratory para mostrar instantaneamente a distância? Sem saber responder, o aluno ficou sério e não falou mais nada na aula. E para minha surpresa, nunca mais esse aluno retornou tendo abandonado o curso. Então percebi que esse assunto tinha ficado sério demais.

Talvez eu tenha errado, não em 2005, mas lá nos anos 90, por não ter levado esse pessoal a sério e, junto com outros, escrito cada vez mais, rebatendo e refutando essas ideias sem sentido. A ciência e os pesquisadores têm essa luta inglória de estragar a imaginação e os sonhos que são meras invenções para explicações mais fáceis e aceitáveis do que a realidade que a vida nos apresenta.

Essa onda de negacionismo deixou de ser uma onda e passou a ser o ideal de populações inteiras de fanáticos. Com o advento da internet os negacionistas se encontraram, acharam seus “iguais”, encontraram aqueles outros que lhes compreendem e dão apoio às suas ideias malucas. Enquanto isso não levava à morte, tudo bem, mas agora o assunto ficou sério demais e precisa ser tratado com alto tom e rigor cientifico.

Os alunos dos anos 90 tornaram-se prefeitos, vereadores, deputados e até, infelizmente, presidentes dos países pelo mundo afora. Deixamos, ao não limitar essa loucura, o poder do negacionismo ser maior do que o poder do raciocínio.

O Vale do Paraíba, puxado por São José dos Campos, já foi considerado a joia da coroa na industrialização nacional. Nos orgulhávamos de ter em São José o maior índice de doutores por habitantes, no país, na década de 1990. Com as melhores indústrias, os melhores empregos, os melhores profissionais, a região era um ponto fora da curva para as discussões acadêmicas, sempre em alto nível, sempre na vanguarda da pesquisa nacional.

Mas, ao longo dos últimos anos isso foi se transformando e o Vale vive hoje uma realidade diferente, sobretudo quando o assunto é a Covid-19. Não é a pior região e não tem os piores números, mas, nem de longe, a região lembra os saudosos anos em que o negacionismo era restrito a grupos insignificantes. Por exemplo, em plena semana de aumento de mortes em 2020, vimos o poder executivo reabrindo o comércio, liberando bares, liberando todas as atividades, cedendo à pressão das diversas associações com olhos apenas para o aspecto financeiro. Claro que as ideias demoníacas não são diretas, elas vêm sempre recheadas de recomendações politicamente corretas, para lavar as mãos, usar as máscaras, passar álcool, mas, que todos voltem ao trabalho.

Vimos, já nesse novo ano de 2021, um membro do executivo de São José dos Campos afirmar, para uma rede de televisão, que ele tinha que atender à politica do Estado sobre a Covid-19, pois ele já estava com diversos processos do Ministério Público e mais um seria suficiente para perder o cargo. E ainda sorriu, sem discrição, achando graça dessa triste situação.

Ou seja, a vida não é o maior propósito nos dias atuais, mas o medo de perder o poder de um cargo público, sim. O que esses gestores não entendem (na realidade eles entendem, mas não querem fazer) é que saúde pública não é abrir leitos de UTI, alugar caminhões frigoríficos para guardar corpos, comprar terrenos para cemitérios. Saúde pública é evitar tudo isso, é prevenir a morte para evitar as ações que serão apenas um desfecho trágico para diversas famílias.

O negacionismo à Covid-19 foi forte e continua sendo no Vale do Paraíba. Prefeitos que tentam endurecer as regras de lockdown são literalmente “caçados” pelas associações, pelas redes sociais e acabam se curvando, atendendo às demandas financeiras. Tem ainda aqueles prefeitos que acham que devem mais favor a quem colaborou financeiramente para sua campanha, do que ao próprio eleitor, que lhe deu a honra de representa-lo.

E antes que alguém pense: “certo, e as pessoas de baixa renda, como ficam?” Sim, essas pessoas são as mais atingidas, pois além da perda financeira, ainda não têm um plano de saúde, uma rede hospitalar ou uma ajuda do Estado brasileiro de forma que possam contar com auxílio adequado e rápido em caso de infecção. O que todo mundo se esquece é que, graças ao negacionismo, ainda em março de 2020, o distanciamento social deu errado. Não tivemos distanciamento social no Brasil, apenas nos bolsões mais ricos das classes A e B.

Na sede e ganância por voltar ao trabalho, os patrões expuseram seus funcionários ao risco do contágio, sob a tutela e ameaça de que, se não voltassem, estariam na rua. E adiantou? As pessoas mais pobres, voltaram e perderam o emprego da mesma maneira, com o adicional da contaminação pelo vírus. A economia só voltou a crescer para pessoas com mais estudos, com alguma atividade relacionada à internet, aos computadores, ou à tecnologia.

A solução que estava disponível em março de 2020, era lockdown completo, inclusive de rodovias. A Nova Zelândia fez isso, e está em normalidade total desde junho de 2020. E para não dizer que aquele país é muito pequeno, a China, tão criticada, fez o mesmo, e também passou o final de ano sem restrições. Se um país de alguns milhões de habitantes fez lockdown completo e outro com bilhões de habitantes também fez, e ambos deram certo, por que no Brasil não funcionaria? Com mais de 1 bilhão de habitantes, a China ainda não passou de 5 mil mortos, enquanto o Brasil já passa de 200 mil. Quem errou?

No Brasil isso não funcionou, os negacionistas venceram. E no Vale do Paraíba, também. E, claro, especificamente, em São José dos Campos, onde o afastamento não teve êxito completo, apenas parcial. Em especial, em São José dos Campos, estamos entrando em território perigoso, o território de uma catástrofe causada pela Covid-19.

O que é uma catástrofe?

Quando falamos em catástrofe, as pessoas entendem como algo péssimo, repentino, que dispara o coração com cenas fortes de mortes, destruição, alagamento, choro das pessoas, bombeiros, entre tantas outras imagens que são sempre associadas.

Mas o que poucos sabem, é que a catástrofe é também uma teoria matemática, a conhecida Teoria da Catástrofe, formalizada entre 1968 e 1972, e que se baseia no ramo conhecido como topologia diferencial. O construtor da Teoria da Catástrofe é o matemático francês René Thom, que elaborou essa teoria dentro do campo conhecido como sistemas dinâmicos, usando a teoria para observar padrões que podem mudar, repentinamente, em diversos eventos que parecem estáveis.

Brilhantemente, René Thom associou a variação de parâmetros com superfícies que teriam deslizes suaves e quedas bruscas. Ele buscou, e elaborou, diversas formas de catástrofes, sendo a mais simples a superfície matemática conhecida como “cúspida”, apresentada na Figura-1.

Figura-1 A superfície “cúspida” da Catástrofe
Figura-1 A superfície “cúspida” da Catástrofe

Essa catástrofe cúspida é uma folha dobrada na qual a região mais baixa é conhecida como refúgio (pode ser refúgio de bactérias, vírus, investidores financeiros, inflação, etc) e a região mais ao alto é conhecida como região de surto, para onde caminham os parâmetros em mudanças repentinas, que causam extrema mudança de cenário, como um terremoto, alagamento, crash financeiro e, no caso atual, uma pandemia. A região da dobra, abaixo da superfície, forma uma espécie de cone, região essa chamada biestável. E por que biestável? Porque quando os valores dos parâmetros passam por essa região, os dados podem explodir ou despencar, em cada fenômeno estudado ou observado.

Estamos falando de parâmetros, mas o que é isso?

O leitor pode imaginar a seguinte situação. Suponha que se tenha um montante financeiro “x” e alguém diga a você que, se deixar esse montante com ele, no mês seguinte, ele devolverá seu dinheiro de forma dobrada. Você receberá o dobro em um mês, e terá então um montante “y”. A equação para essa situação é: y = 2x.

Olhando para essa equação, “x” e “y” são as variáveis (dinheiro), enquanto o número “2” é um parâmetro. Você poderia ter outros parâmetros, por exemplo, y = 0,2x, ou ainda y = 0,5x, ou mesmo negativo, y = -3x. E foi isso o que René Thom fez. Em vez de olhar para as variáveis, ele buscou interpretar o que acontece com os parâmetros de superfícies que representam catástrofes reais. Quando as nossas medidas de variáveis “x” e “y” vão mudando, os parâmetros também se alteram e, se os parâmetros passam pela região do cone, abaixo da dobra da superfície apresentada na Figura-1, o evento muda bruscamente.

Em 1973, outro matemático, Cristopher Zeeman, baseou-se na teoria das catástrofes e criou uma máquina fictícia, conhecida como “máquina das catástrofes”. Sim, qualquer um pode construir sua máquina das catástrofes e verificar o que ocorre quando os parâmetros passam pela região biestável. Eu mesmo criei minha máquina da catástrofe com um CD, papel e elástico e convido o leitor para ver como a catástrofe ocorre no vídeo https://www.youtube.com/watch?v=Uqb-EyJbmFw.

A Catástrofe Covid-19

Reescrevemos e adaptamos a teoria da catástrofe de René Thom para a Covid-19, tentando buscar um padrão para alertar, com antecedência, a iminência de possíveis explosões de casos. Para tanto, analisamos os dados de diversos países no mundo, referentes aos casos positivos para o SARS-COV-2 acumulados desde o início da pandemia. Também comparamos se a teoria da catástrofe poderia ser aplicada aos dados da pandemia da gripe espanhola de 1918. Os resultados interessantes e detalhes do desenvolvimento dessa aplicação estão divulgados no repositório medRxiv, podendo o trabalho ser baixado completo e gratuito, em formato pdf, pelo link https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.01.02.21249133v1 .

A Catástrofe da Covid-19 em São José dos Campos

Estamos novamente entrando na bolha crescente de casos positivos e mortes em São José dos Campos. Resolvemos, então, verificar se a cidade tem um comportamento explosivo e se está na região de catástrofe, seguindo os moldes de nosso artigo no medRxiv. Um problema no Vale do Paraíba, em especial em São José dos Campos, é o erro crucial de não trabalhar na coleta de dados aos fins de semana. Para um bom gestor, isso é inadmissível, pois não se consegue definir estratégia de combate eficiente, muito menos estimar probabilidade de sucesso ou fracasso, em bancos de dados com “buracos” nos dados. Mas, não parece que essa seja uma preocupação dos gestores de saúde e do executivo da cidade, pois ao analisar os dados de casos positivos, ou de mortes, enormes atrasos ou dados repetidos são observados aos fins de semana. Para tornar o problema um pouco mais palpável, utilizamos os dados de internações de pacientes com Covid-19 encontrados nos informes epidemiológicos de São José dos Campos (https://www.sjc.sp.gov.br/servicos/saude/coronavirus/informe-epidemiologico/). Os dados referem-se ao período que vai de outubro/2020 até a data em que escrevo esse texto, 12 de janeiro de 2021.

A Figura-2 apresenta os dados para o número de internações diárias suspeitas em São José dos Campos. É possível observar que o recorde de internações suspeitas, desde outubro/2020, ocorre agora e é de 110 pessoas internadas com Covid-19. A cidade atingiu o pico máximo de internação, perfazendo, segundo o informe oficial da prefeitura, 80,4% dos leitos de UTI ocupados.

Pode-se perceber que a ocupação que era baixa até meados de novembro/2020, 20 internações em média, disparou, passando para 99 internações diárias, em média, nos primeiros dias de 2021.

Figura-2 Pessoas internadas com Covid-19 em São José dos Campos desde outubro/2020
Figura-2 Pessoas internadas com Covid-19 em São José dos Campos desde outubro/2020

Mas, a partir de quando, exatamente, entramos na região de explosão de internações? Utilizamos então os mesmos algoritmos do nosso artigo no medRxiv, em linguagem de programação Python, para estimar os parâmetros do modelo para a Catástrofe. A identificação é um processo importante de ajuste, e para tanto, usamos o método de Inteligência Artificial conhecido como “enxame de partículas”.

Os parâmetros para a identificação de uma catástrofe, no caso da Covid-19, são a taxa de expansão das internações “r” e a taxa de capacidade de suporte “K”. A variação de ambas é que pode nos dizer se estamos na região de perigo biestável, ou não.

A Figura-3 nos mostra que, no dia 10 de novembro de 2020, os parâmetros para a catástrofe estavam fora da região de instabilidade. O ponto em amarelo na superfície à esquerda na figura mostra a localização dos parâmetros (K,r). Abaixo da dobra da superfície está o cone representativo em plano 2D, mostrando o reflexo dos parâmetros fora dessa região. Mas então, alguns dias depois, todo o cenário muda.

Figura-3 Situação do número de internações em S.J.Campos em 10/11/2020 – Os parâmetros de catástrofe estavam fora da região biestável
Figura-3 Situação do número de internações em S.J.Campos em 10/11/2020 – Os parâmetros de catástrofe estavam fora da região biestável

É possível observar na Figura-4 que os parâmetros do modelo para a Covid-19 entram na região biestável, região essa que aponta mudança de padrão e início de explosão nos dados de internação. O dia 19/11/2020 foi o dia especial que determinou a mudança de padrão para São José dos Campos. Mas por que esse dia mudou o padrão, levando os dados de São José para a catástrofe matemática?

Devemos lembrar que esse dia equivale a cinco dias após as eleições municipais, quando houve campanhas dos candidatos nas ruas, em muitos casos sem máscaras, com contato físico intenso, apesar da recomendação do distanciamento social. Outro fato a ser lembrado é que a abstenção foi muito grande na eleição de 2020, pois muitas pessoas foram para as praias da região, o que é possível confirmar com uma busca rápida na internet, pois as notícias davam conta do grande número de pessoas no litoral naquele final de semana, apesar da pandemia e da eleição. Além disso, após a eleição, ocorreu a flexibilização municipal, levando as pessoas para as compras da black-friday. Logo depois, quando poderia ter fechado tudo, o executivo afrouxou ainda mais as regras para as compras de Natal.

Figura-4 Situação do número de internações em S.J.Campos em 19/11/2020 – Os parâmetros de catástrofe entraram na região biestável
Figura-4 Situação do número de internações em S.J.Campos em 19/11/2020 – Os parâmetros de catástrofe entraram na região biestável

O aumento nas internações em São José dos Campos a partir de 19 de novembro pode ser observado sob o ponto de vista da variação dos parâmetros na superfície de catástrofe. Na Figura-5 destacamos no gráfico da cúspida da catástrofe apenas o último dado coletado, em 12/01/2021. Os parâmetros estão fora da região biestável, mostrando, no entanto, apenas uma acomodação. Para que se tenha uma situação segura, o melhor seria que esses parâmetros estivessem na chamada região de refúgio, bem longe do cone de instabilidade.

Como também pode ser observado na Figura-5, desde 19 de novembro, em apenas 2 dias os parâmetros ficaram fora da região de cone. A localização do último ponto de 12/01/2021 pode indicar um aumento mais suave no número de casos, após a explosão de final de ano. Nesse caso, o movimento seria “subir” a superfície pelo lado de fora da dobra, de forma lenta e gradual. Mas, se a partir desse dia, os dados novamente entrarem no cone da Figura-5 pela região de baixo, teremos nova explosão repentina das internações.

Figura-5 Situação do número de internações em S.J.Campos – Os parâmetros de catástrofe estão na região biestável indicando aumento nos casos de internação
Figura-5 Situação do número de internações em S.J.Campos – Os parâmetros de catástrofe estão na região biestável indicando aumento nos casos de internação

Ao que tudo indica, o segundo cenário é o mais provável. Nessa semana, do dia 12 de janeiro, cidades da região começaram novamente a transferência de pacientes para as UTI de São José dos Campos. Os casos mais simples na região litorânea ainda estão sendo resolvidos pelos pequenos hospitais locais, mas as contaminações de final de ano vão, estatisticamente, aumentar o número de casos graves, o que poderá causar a transferência também desses pacientes para os leitos de São José dos Campos.

Então, se com os próximos dados, os parâmetros se deslocarem para a região biestável, no cone, abaixo da dobra da superfície de catástrofe, teremos nova explosão de internações, sendo necessárias medidas mais urgentes em termos de leitos, em termos de distanciamento social e lockdown muito mais sério e severo, do que o executivo e as associações comerciais estão implantando na cidade.

Vimos que a Inglaterra liberou as escolas para as aulas presenciais, mas não deu certo. Agora, lá, o lockdown mais severo vai até meados de fevereiro. A Alemanha também liberou aulas presenciais, mas também não deu certo. Angela Merkel disse que o lockdown severo vai até abril e a França, que tinha liberado aulas presenciais e restaurantes, voltou a fechar tudo novamente. Seria, então, a população de São José dos Campos provida de alguma proteção diferenciada, a ponto de não precisar de medidas muito mais restritivas? Claro que não. Deveríamos pensar em ajudar as equipes médicas e dar uma folga para as internações, mas esse tipo de sensibilidade não parece aflorar na sociedade local.

Ao que tudo indica, São José dos Campos e todas as cidades do Vale do Paraíba entrarão na região de cone biestável, levando todos os dados da Covid-19 para a catástrofe, tanto matemática, quanto de saúde pública. Mesmo com a vacinação, esse cenário não mudará, visto que o efeito da vacina só será sentido quando mais de 70% da população estiver imunizada, o que levará muito tempo.

Por enquanto, a catástrofe no Vale pode ser evitada, mas a decisão de restrições mais severas deverá ser tomada em dias e não em semanas. Será que os negacionistas vão deixar?  

Autor

  • Bacharel em Matemática pela Unesp e mestre e doutor em Engenharia Aeronáutica pelo ITA. É professor no Insper, ligado à área de sistemas de informação e mercado financeiro e professor convidado de pós-graduação no curso de Engenharia Elétrica do ITA desde 2004. É autor dos livros Mercado financeiro: programação e soluções dinâmicas com Microsoft Office Excel 2010 e VBA (editora Érica), Mudanças abruptas no mercado financeiro: modelos, métodos e previsões (editora Érica) e Análise de Risco em Aplicações Financeiras (editora Blucher).