Construindo um mapa detalhado do fundo do mar para revelar as incógnitas dos oceanos
p O navio da NOAA Okeanos Explorer usou um sonar multifeixe para mapear o afiado monte submarino Pao Pao (à direita) e um guyot de topo plano (à esquerda) nas águas da Nova Zelândia. . Crédito:NOAA, CC BY-SA
p Os cientistas marinhos muitas vezes sentem que estão se atrapalhando no escuro. O oceano global cobre cerca de 71 por cento do nosso planeta e é fundamental para a vida como ela existe na Terra. Mas apenas cerca de 20% do fundo do mar foi mapeado diretamente até agora. p Navios de pesquisa equipados com sonares chamados ecobatímetros multifeixe estão sendo usados para medir a profundidade do fundo do mar para melhor compreendê-lo. Mas o tamanho do trabalho é enorme. Um único navio de pesquisa levaria cerca de 350 anos para mapear adequadamente a maior parte do fundo do mar a mais de 200 metros, e levaria mais 620 anos para mapear as áreas mais rasas.
p Devemos mapear o oceano mais rápido. Hoje, levantamento marinho, ou hidrografia, é fundamental para as principais iniciativas internacionais, incluindo um que visa ver todo o fundo do oceano mapeado com detalhes sem precedentes até 2030.
p Um modelo global mais detalhado e preciso da profundidade da água revelaria a forma do fundo do mar, e os dados podem ser usados para entender a composição do fundo do mar. Isso aumentará a segurança da navegação marítima, informar as operações de segurança e defesa, melhorar os estudos oceanográficos e climáticos, apoiar vários setores da economia oceânica sustentável e orientar as decisões sobre a conservação do habitat. Mas também pode implicar riscos e custos.
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Mar desconhecido
p Em 2007, como estudante de graduação trabalhando no Geological Survey of Canada's Pacific Geoscience Centre perto de Victoria, B.C., Ajudei a mapear os habitats e perigos do fundo do mar na costa oeste.
p Navios de pesquisa com sonares multifeixe mapeiam a profundidade do fundo do mar, transmitindo som em um padrão em forma de leque, e, em seguida, ouvindo os reflexos no fundo do mar. Crédito:National Ocean Service Image Gallery / flickr.com, CC BY
p Olhar para essas áreas mapeadas digitalmente do terreno submarino do Canadá entre o norte da Ilha de Vancouver e a fronteira do Alasca era como olhar pela janela de um avião. Eu podia ver cânions proeminentes e montanhas imponentes escondidas nas profundezas das ondas. Na plataforma continental relativamente rasa encontram-se os remanescentes submersos de formas de relevo costeiras, como margens de rios, praias e deltas. Os povos indígenas podem ter caminhado lá quando o nível do mar estava muito mais baixo durante a última idade do gelo.
p Examinamos a profundidade do fundo do mar, conhecido como batimetria, que tinha sido coletado pelo Serviço Hidrográfico Canadense com uma eco-sonda multifeixe de alta resolução montada na parte inferior de um navio de pesquisa. Esses sistemas de sonar emitem pings em um padrão em forma de leque e ouvem os ecos do fundo do mar. A profundidade do mar é calculada medindo o tempo entre um ping e o retorno de seu eco. Mas, à medida que os feixes de som se espalham por águas mais profundas e "pintam" mais terreno do fundo do mar, a resolução do mapa diminui.
p A batimetria detalhada das pesquisas de sonar multifeixe na Costa Oeste me lembrou das varreduras planetárias de Jornada nas Estrelas. Mas o que mais me intrigou foram as lacunas. Havia vastas áreas, em águas rasas e profundas, que carecia de qualquer batimetria de alta resolução.
Mare incognitum - mar desconhecido.
p Restam imensas paisagens espalhadas pela maior parte da superfície sólida de nosso planeta que nenhum ser humano jamais viu ou explorou.
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Mapeando as lacunas
p O mapeamento do oceano é agora central para duas grandes iniciativas internacionais, a Década das Nações Unidas de Ciência do Oceano para o Desenvolvimento Sustentável (2021-30) e o projeto Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030. Este último visa ver todo o fundo do oceano mapeado até 2030 por meio de contribuições voluntárias de dados pelos governos, indústria, pesquisadores e outros. Embora alguns governos argumentem que pode demorar mais para terminar pesquisas detalhadas próximas à costa.
p A maior parte da batimetria global vem de medições de satélite, que não é tão detalhado quanto os dados coletados de navios com sonares multifeixe. Mas as linhas de levantamento batimétricas dos navios cobrem apenas bacias oceânicas remotas com uma densidade semelhante à do principal sistema de rodovias que cruza os Estados Unidos. Crédito:Shutterstock
p A batimetria multifeixe é muito mais detalhada do que os mapas de altimetria de satélite do terreno do fundo do mar, que fornecem muitas das imagens de fundo para serviços como o Google Maps. A batimetria do satélite tem uma resolução média de cerca de oito quilômetros - onde um pixel representa uma área de oito quilômetros por oito quilômetros de tamanho. Isso significa que montanhas submarinas inteiras não podem ser capturadas.
p A maior parte da superfície de elevação de Marte, que carece de um envelope de água, foi mapeado com câmeras de sondas espaciais para uma resolução entre 0,25 metros e seis metros. Isso significa que temos uma imagem mais clara do terreno naquele mundo estranho do que nosso próprio fundo do oceano. Contudo, O sonar multifeixe pode ser transformado em uma grade com resolução de poucos metros ou melhor quando coletado de pesquisas de navios em águas rasas ou de mergulhos no fundo do mar com veículos robóticos.
p O produto de batimetria Seabed 2030 consistirá em grades que variam em resolução por zonas de profundidade. Nas regiões mais profundas do oceano (de seis a 11 quilômetros), os esforços de pesquisa poderiam ser destilados a um único valor de profundidade para cada área de 800 metros por 800 metros. Para mares mais rasos do que 1,5 km, o projeto determinaria a profundidade de 100 metros por unidades de 100 metros (resolução de grade de 100 metros).
p Antes do lançamento do Seabed 2030 em 2017, apenas cerca de 6% do fundo do oceano havia sido mapeado de forma adequada. Em apenas cinco anos, a compilação da área detalhada mais do que triplicou para 20,6%. Muito desse rápido progresso deveu-se à divulgação pública dos dados existentes.
p Os objetivos do Seabed 2030 poderiam ser alcançados mais cedo se as marinhas, companhias de petróleo, ricos proprietários de iates e outros estão dispostos a compartilhar qualquer um de seus dados batimétricos inéditos.
p Alguns super iates são equipados com sistemas de sonar multifeixe de última geração que podem ajudar a explorar nossos oceanos com mais rapidez. Crédito:Shutterstock
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A fronteira do oceano
p Os conceitos de exploração oceânica e espacial estão convergindo. Empresas e governos estão agora usando veículos autônomos (sem vedação) em missões estendidas. Esses topógrafos robóticos podem ser monitorados e direcionados a partir de centros de controle de missão em terra, ou lançado a partir de navios de pesquisa tripulados. Colocar menos pessoas no mar reduz custos, questões de segurança e emissões de carbono.
p Os dados de veículos remotos podem ser carregados via Internet via satélite para a nuvem. Então, o processamento automatizado de dados e as ferramentas de classificação que aproveitam a inteligência artificial poderiam liberar os mapeadores oceânicos em terra para gastar mais tempo resolvendo problemas científicos e aplicados.
p A sociedade pode se beneficiar muito com um aumento na quantidade e qualidade dos dados do fundo do mar. Com um mapa atualizado da forma e textura do fundo do mar, vamos melhorar as simulações de como a água é dirigida por um fundo do mar irregular, e como ele fica mais lento devido ao atrito do fundo. Isso pode nos ajudar a fazer previsões mais precisas sobre as marés, tsunamis, ondas e ondas de tempestade. Também nos ajudará a entender como a transferência de calor pelas correntes oceânicas afeta o tempo e o clima.
p À medida que a batimetria mais detalhada é interpretada em conjunto com conjuntos de dados complementares, aprenderemos quais regiões do fundo do mar devem ser protegidas para conservar a biodiversidade marinha. Também descobriremos depósitos de minerais para baterias de carros elétricos e dispositivos móveis.
p Uma enxurrada de dados de mapeamento está revelando o "planeta oceano". A humanidade pode governá-lo com maior sabedoria do que no passado? p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.