Coliseu romano ganha ‘gêmeo digital’ para prever riscos estruturais e orientar conservação

Uma representação digital do Coliseu romano foi apresentada no dia 25 de setembro pelo arquiteto italiano Marcello Balzani, professor da Universidade de Ferrara, durante a 7ª Conferência FAPESP 2026. Além de reproduzir o formato do monumento com altíssima precisão, o modelo funciona como um grande banco de dados, reunindo informações detalhadas sobre os materiais usados, as técnicas de construção, as transformações históricas, o estado de conservação e até a vulnerabilidade da estrutura.

Desenvolvido pela equipe do Parque Arqueológico do Coliseu, sob a coordenação de Balzani, o projeto combina escaneamentos em 3D com milhares de fotos (fotogrametria) e o método conhecido como HBIM (sigla em inglês para Modelagem da Informação de Edificações Históricas). O resultado é um modelo que, além da forma detalhada do monumento, reúne conhecimentos de arqueologia, arquitetura, restauração e engenharia. Para dar uma ideia do nível de detalhes, mais de 120 categorias de informação foram incorporadas ao sistema.

A escala monumental do trabalho aparece nos números apresentados por Balzani. Mais de 200 mil fotografias foram utilizadas na documentação fotogramétrica e o levantamento a laser produziu cerca de 109 bilhões de pontos, que permitiram reconstruir com altíssima precisão a geometria tridimensional do Coliseu. O modelo HBIM resultante contém aproximadamente 27 mil objetos digitais – representações individualizadas de elementos do monumento, como paredes, arcos, pilares e abóbadas –, aos quais podem ser associados diferentes conjuntos de informações, como materiais, técnicas construtivas, cronologia e estado de conservação.

“Pela primeira vez em sua história, depois de quase 2 mil anos de existência, o Coliseu tem uma descrição, uma imagem completa”, afirmou Balzani. Para ele, porém, essa imagem não deve ser entendida simplesmente como uma reprodução tridimensional. O monumento, disse, “não é apenas matéria física: é uma extraordinária estrutura da memória humana”.

Uma máquina da morte

Construído no século 1º da era cristã, o Coliseu foi o maior anfiteatro da Antiguidade, concebido como um extraordinário circo destinado à realização dos grandes espetáculos públicos romanos – e também como uma máquina da morte. Em seu período de funcionamento, chegava a produzir cerca de 30 mil cadáveres humanos e animais por ano. Gladiadores, condenados e animais utilizados nos espetáculos eram parte de um sistema no qual a morte se convertia em espetáculo de massa.

A própria arquitetura correspondia a essa função. O Coliseu não era simplesmente uma arena circundada por arquibancadas, mas uma complexa estrutura de corredores, escadas, galerias, passagens subterrâneas e mecanismos destinados a controlar simultaneamente a circulação do público, dos combatentes, dos animais e dos equipamentos utilizados.

Sob a arena funcionava uma infraestrutura capaz de produzir aparições súbitas e mudanças de cenário. Sistemas de elevação transportavam animais e outros elementos das estruturas subterrâneas até o nível da arena. O espaço também promovia espetáculos envolvendo água, com simulações de batalhas navais, e sistemas de enchimento e escoamento rápidos das áreas alagáveis.

O Coliseu começou a ser construído durante o reinado do imperador Vespasiano, da dinastia Flávia, por volta de 70-72 d.C. Foi inaugurado, em 80 d.C., por seu filho Tito. E ganhou ampliações, especialmente na parte subterrânea, sob Domiciano, irmão e sucessor de Tito. Na época em que Roma tinha entre 750 mil e 1 milhão de habitantes, o edifício podia receber um público da ordem de 50 mil espectadores. Portanto, em uma única sessão, uma parcela considerável da população da capital imperial podia estar reunida ali.

O Anfiteatro Flávio (Amphitheatrum Flavium), como era chamado, em referência à dinastia dos imperadores que promoveram sua construção, manteve-se em atividade por mais de quatro séculos. Os combates de gladiadores parecem ter cessado por volta de 404-405, enquanto as matanças de animais prosseguiram até 523, data tradicionalmente associada aos últimos espetáculos no anfiteatro.

Mas essa gigantesca estrutura sobreviveu à sociedade que a criou. Ao longo de quase 2 milênios, o edifício perdeu sua função original e foi sucessivamente transformado, reutilizado, parcialmente destruído e restaurado. Um terremoto ocorrido em 1349 provocou o desabamento de parte importante de sua estrutura. Em outros períodos, elementos construtivos foram retirados e empregados em diferentes edifícios de Roma.

O Coliseu atual é, portanto, resultado não apenas da engenharia romana, mas da acumulação de muitas histórias. Cada parede pode conter vestígios de diferentes épocas, e intervenções realizadas séculos depois de sua construção original tornaram-se, elas próprias, parte da história do monumento.

Balzani é professor titular do Departamento de Arquitetura da Universidade de Ferrara e diretor-fundador do Centro de Desenvolvimento de Procedimentos Automáticos Integrados para a Restauração de Monumentos (foto: Daniel Antônio/Agência FAPESP)

Conhecimento histórico e tecnologia de vanguarda

Na abertura da conferência, o presidente da FAPESP, Marco Antonio Zago, ressaltou a articulação entre tecnologia e conhecimento histórico envolvida nesse tipo de trabalho. O escaneamento a laser permite registrar a geometria de uma construção com grande precisão e associá-la a fotografias, análises de materiais e outras fontes. Mas a tecnologia, enfatizou Zago, não substitui a interpretação. “Uma nuvem de pontos, por mais detalhada que seja, não decide o que deve ser preservado, nem substitui o olhar crítico de quem conhece a história do edifício. Seu valor está em fornecer uma base objetiva e confiável para as decisões de conservação”, disse.

A historiadora Gabriela Pellegrino Soares, professora da Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas da Universidade de São Paulo (FFLCH-USP) e integrante da comissão responsável pelas Conferências e Escolas Interdisciplinares da FAPESP, destacou a dimensão existencial da fruição de um monumento histórico: “No mundo apressado em que vivemos, de informações efêmeras e entrecortadas, pode ser transformador o momento de visita e de vivência de um espaço, de um monumento, de um museu, que nos proporciona, por um lado, a emoção advinda da contemplação e, por outro, o acesso a um conhecimento relevante, cuidadoso, surpreendente, que aguça a nossa curiosidade, o nosso interesse e redesenha a nossa imaginação do mundo, dos seus tempos longos e marcadamente diversos e complexos”.

Moderador da conferência, Paulo César Garcez Marins, diretor do Museu do Ipiranga (Museu Paulista da USP), enfocou o trabalho realizado no Coliseu sob a ótica da gestão do patrimônio histórico. “Ele reúne dados de diferentes áreas, como arqueologia, engenharia, arquitetura e restauração, ampliando as possibilidades de conhecimento e conservação. O sistema também permite a atualização contínua dos modelos e a integração de dados históricos e novos levantamentos, contribuindo para o planejamento da manutenção preventiva e para a gestão de longo prazo”, resumiu.

Fotografar, medir e relacionar

A sobreposição histórica ajuda a explicar por que o projeto de digitalização foi tão complexo. Métodos tradicionais de documentação bidimensional – plantas, cortes etc. – são insuficientes para representar integralmente uma construção com tal escala e grau de heterogeneidade.

O levantamento teve de ser, nas palavras de Balzani, “multiescalar e multidisciplinar”. Não bastava registrar a forma externa do anfiteatro. Era preciso penetrar analiticamente em galerias e corredores, compartimentos elevados e subterrâneos, paredes e abóbadas, colunas e capitéis. E, depois, sintetizar todos esses registros em uma estrutura geometricamente relacionada.

Uma rede topográfica de referência permitiu articular levantamentos realizados em diferentes lugares e momentos. Cada novo conjunto de medidas podia ser encaixado no sistema geral e confrontado com os demais, formando progressivamente uma representação tridimensional coerente do monumento.

A fotogrametria foi parte muito importante do processo. As mais de 200 mil fotografias foram, posteriormente, processadas para gerar modelos tridimensionais. Parte das imagens foi obtida com drones – tarefa dificultada pelas gaivotas que sobrevoam atualmente o monumento.

E o trabalho precisou ainda coexistir com o funcionamento cotidiano do complexo arqueológico. Segundo Balzani, o Coliseu permanece aberto, recebendo aproximadamente 30 mil visitantes por dia. Ao mesmo tempo, durante o levantamento, havia 20 canteiros de manutenção em atividade. Isso obrigou as equipes a compatibilizar as operações de medição e fotografia com a circulação dos visitantes, as exigências de segurança e os trabalhos de conservação.

Muito mais do que uma imagem 3D

Produzir uma representação visualmente convincente, porém, não era o principal objetivo. “Hoje é possível criar na internet um modelo virtual do Coliseu em poucos minutos. Não é difícil. Mas isso não é o monumento real e não serve para a conservação”, afirmou Balzani.

A diferença fundamental está nas informações associadas à geometria. Um trecho de parede, uma abóbada, um arco, uma coluna não aparecem no modelo apenas como forma tridimensional. Tornam-se objetos individualizados, aos quais podem ser associados dados sobre cronologia, material, técnica construtiva, condição física, intervenções posteriores e outras características. O modelo HBIM, já foi dito, reúne aproximadamente 27 mil desses objetos digitais. É isso que permite “interrogar” o monumento e planejar estratégias de conservação.

A dimensão temporal também foi incorporada ao sistema. Os pesquisadores organizaram a longa história do Coliseu em grandes fases, de modo que elementos pertencentes a diferentes momentos possam ser reconhecidos e comparados. Um buraco aparentemente insignificante em uma parede exemplifica a dificuldade. Ele pode ter sido produzido durante a construção original, resultar do terremoto ou da retirada posterior de algum componente, corresponder a uma intervenção medieval ou moderna. O modelo permite associar essas marcas materiais às diferentes hipóteses e fontes documentais.

A inteligência artificial também passou a ser utilizada, particularmente no reconhecimento e classificação de materiais. Mas Balzani ressaltou que a automação não elimina o papel do especialista. Arqueólogos, historiadores, engenheiros, arquitetos e pesquisadores de materiais continuam necessários para validar, interpretar e contextualizar as informações.

Do diagnóstico à prevenção

A grande vantagem de uma base desse tipo é que ela não precisa permanecer congelada no momento em que foi criada. Novos levantamentos podem ser acrescentados, permitindo comparar o mesmo elemento ao longo do tempo. Uma fissura pode ser novamente medida. Uma deformação pode ser acompanhada. Mudanças na superfície de determinado material podem ser comparadas com registros anteriores. O modelo passa, assim, de instrumento de documentação para ferramenta de monitoramento e manutenção preventiva.

A possibilidade é particularmente importante em uma construção com quase 2 mil anos de idade e situada em uma região geologicamente instável. A cidade de Roma está associada ao contexto tectônico dos Apeninos Centrais, uma das principais zonas sísmicas da Itália. E o grande terremoto de 9 de setembro de 1349 – na realidade, uma sequência de fortes abalos nos Apeninos – causou danos graves no complexo urbano e o colapso de parte importante do anel externo do Coliseu, principalmente no lado sul. Desde então, Roma não voltou a ser atingida por um evento sísmico de magnitude comparável. Isso não significa, porém, que um novo terremoto de grande intensidade não possa ocorrer.

O levantamento tridimensional também revela a extraordinária sofisticação da engenharia romana. O Coliseu combina pilares de travertino (rocha calcária porosa, formada pela precipitação de carbonato de cálcio), paredes e abóbadas em uma estrutura concebida para distribuir enormes cargas. O fato de parte substancial do edifício ter atravessado quase dois milênios é, por si só, testemunho da eficácia dessas soluções construtivas.

Ao mesmo tempo, o terremoto de 1349 deixou marcas profundas no monumento. O modelo digital permite agora cruzar a geometria extremamente precisa do edifício com informações sobre materiais, fissuras, deformações e outros indicadores de comportamento estrutural, oferecendo uma base para estudos de vulnerabilidade sísmica.

Uma política de Estado

Foi justamente a passagem da documentação para a prevenção que motivou o professor Zago a formular duas questões importantes a Balzani no final da conferência.

A primeira tratou da dimensão política do empreendimento. Zago observou que a digitalização e a preservação do patrimônio parecem ter sido assumidas na Itália como uma política de Estado, capaz de sobreviver a sucessivos governos. “O Estado italiano assumiu como meta um projeto dessa dimensão e que caminha, a meu ver, independentemente de quem está no momento no governo. Acho que isso é um exemplo muito importante”, sublinhou Zago.

Em resposta, Balzani situou o projeto do Coliseu em um movimento mais amplo de digitalização do patrimônio público italiano. Explicou que a adoção de normas nacionais vem modificando não apenas os procedimentos técnicos, mas também a organização das empresas, a formação dos profissionais e os aspectos jurídicos envolvidos na gestão do patrimônio. Nesse contexto, o modelo digital deixa de ser apenas uma representação do edifício: torna-se uma base de dados que precisa ser continuamente atualizada e cuja produção, validação e utilização envolvem responsabilidades claramente definidas.

A segunda questão de Zago voltou-se diretamente para o futuro do Coliseu. Lembrando que a engenharia contemporânea dispõe de técnicas para reduzir a vulnerabilidade de edifícios a terremotos, como demonstram construções no Japão e no Chile, ele perguntou se o conhecimento proporcionado pelo modelo digital poderia ser combinado, dentro dos limites impostos pela preservação de um monumento histórico, com soluções modernas de engenharia.

A resposta de Balzani foi bastante concreta. Ele contou que, ainda durante o levantamento do Coliseu, o Ministério da Cultura italiano encarregou outra equipe de utilizar os dados produzidos para desenvolver um modelo de vulnerabilidade estrutural. Ou seja, a enorme quantidade de informações incorporada ao modelo já está sendo utilizada para avaliar o comportamento da construção e identificar riscos.

O especialista italiano ressaltou que esse tipo de análise se beneficia do conhecimento muito detalhado que agora se tem da própria lógica construtiva do Coliseu. O monumento combina soluções que distribuíram as cargas e deram à estrutura uma capacidade extraordinária de resistência ao longo dos séculos. O objetivo não é simplesmente aplicar ao edifício antigo as técnicas empregadas em construções contemporâneas, mas usar o conhecimento atual para compreender como aquela estrutura histórica responde às solicitações e onde estão suas vulnerabilidades.

É justamente nessa interface que o projeto de “renascimento digital” do Coliseu adquire sua principal dimensão prática. A tecnologia não pretende reconstruir virtualmente um Coliseu ideal, apagando as marcas acumuladas em quase 2 mil anos. Mas, sim, registrar essas marcas com precisão suficiente para compreender como o edifício chegou ao presente, acompanhar como continua se transformando e antecipar os riscos que poderá enfrentar no futuro.

A antiga máquina romana de espetáculos e morte converte-se, assim, em uma gigantesca base de conhecimento destinada a prolongar sua sobrevivência.