Cientistas marinhos avisam que a segurança e a prosperidade do ser humano dependem de uma melhor sistema de observação dos Oceanos
Um apelo por um sistema inicial adequado para o produção de compreensão, previsões úteis para o público e para os responsáveis pelas politicas
O diagnóstico rápido do temperamento e dos sinais vitais dos oceanos é cada vez mais importante para o bem estar da humanidade, afirma uma distinta comunidade internacional de cientistas, urgindo por apoio para um completo sistema global de monitoramento marinho em até 10 anos.
A Parceria para a Observação dos Oceanos Globais (Partnership for Observation of the Global Oceans = POGO) declara que o aquecimento dos mares, pesca predatória e poluição estão entre profundas preocupações que têm que ser melhor medidas para auxiliar a sociedade para responder de forma bem informada, a bom tempo e com custos bem calculados.
“Um sistema para a observação e previsão dos oceanos que cubra todos os oceanos do mundo e suas principais utilizações, pode reduzir riscos crescentes, proteger os interesses humanos e monitorar a saúde de nossos preciosos oceanos,” afirma o Dr. Tony Haymet, Diretor da Scripps Institution of Oceanography, University of California San Diego, USA, e Presidente do Comitê Executivo da POGO.
“A comundade mundial resolveu construir um sistema abrangente e integrado para a observação dos oceanos a duas décadas. A boa notícia é que nós demonstramos que um sistema global de observação dos oceanos pode ser construído, instalado e posto a funcionar com as tecnologias existentes. Agora, temos que passar da fase de experiência e da prova-do-conceito para o uso rotineiro. Progredimos menos de metade do caminho para nossas metas iniciais. Vamos completar a tarefa antes que sejamos atingidos por mais tsunamis ou calamidades comparáveis.”
O custo de um sistema inicial adequado necessitará de mais investimentos, da ordem de 2 a 3 bilhões de dólares, envolvendo:
- uma rede estável de satélites para vigiar as vastas extensões das superfícies dos oceanos;
- estações fixas realizando contínua medição no fundo do mar ou como flutuantes e bóias ancoradas na coluna d'água na superfície;
- pequenos robôs monitores submarinos, alguns garrando com as correntes, outros realizando monitoramento ao longo de rotas programadas;
- animais marinhos engenhosamente dotados de "etiquetas" eletrônicas que os equipem para capturar e transmitir dados acerca dos ambientes que visitam;
- navios mercantes e de pesquisa, aproveitando suas rotas para realizar observações.
A análise dos dados, integrados com observações da atmosfera e outras fontes, e sua assimilação em modelos, podem produzir compreensões e previsões úteis para o público e para aqueles que estabelecem políticas.
“Os oceanos cobrem a maior pare de nosso planeta – 71% – mesmo assim são grandemente sub-amostrados,” diz o Dr. Haymet. “Nós temos uma urgente necessidade e novas maravilhas tecnológicas disponíveis hoje para completar um sistema pelo qual os cientistas marinhos podem diagnosticar com autoridade e antecipar mutações nas condições dos oceanos globais – algo parecido com o sistema que permite aos meteorologistas prever o tempo.
“Um sistema contínuo e integrado de observação dos oceanos vai dar um retorno de muitas vezes o valor do investimento em operações marítimas mais seguras, diminuição dos danos causados por tempestades e a conservação dos recursos marinhos vivos, bem como coletar os sinais vitais dos oceanos que são necessários para monitorar mudanças climáticas.”
O chamado dos cientistas para a complementação deste “primeiro recrutamento” do sistema de observação dos oceanos é feito na hora em que os ministros e oficiais das 71 nações membros do GEO (o intergovernamental Grupo para Observações da Terra = Group on Earth Observations) se reúne em Cape Town, África do Sul, entre 28 e 30 de novembro. O encontro vai revisar o progresso e traçar o mapa dos próximos passos para um esforço no período de 10 anos para construir um sistema com base em terra, se deslocando pelos oceanos, aéreo e espacial, o Sistema Global de Observação de Sistemas da Terra (Global Earth Observation System of Systems = GEOSS) para monitorar todas as condições ambientais da Terra.
Tecnologias
“O passo rápido do desenvolvimento tecnológico está abrindo abordagens inteiramente novas para a medição dos oceanos, inclusive observações físicasa e biológicas a partir de peixes e mamíferos aquáticos. O potencial para a exploração da marinha mercante como plataforma para a monitoração das propriedades dos oceanos, embora bem demonstrada, oferece uma enorme oportunidade para maior desenvolvimento. Técnicas de biologia molecular estão transformando a maneira como identificamos espécies e interpretamos seu desenvolvimento evolucionário; existem importantes oportunidades para combinar dados físicos e biológicos para melhor entender a ligação entre os ecossistemas marinhos e a dinâmica oceânica,” declara David Farmer, da Royal Society e chefe da University of Rhode Island’s Graduate School of Oceanography.
Entre as tecnologias usadas pelos observadores oceânicos:
Sondas Robóticas Mergulhadores
Incluem, atualmente,cerca de 3.000 pequenas e móveis sondas “Argo” que medem a pressão, salinidade e temperatura em profundidades de até 2 km e retornam à superfície a cada 10 dias para transmitir suas leituras via satélite. Os instrumentos medem condições que atuam sobre mudanças climáticas. Os oficiais da POGO dizem que são necessárias até 10 vezes mais dessas sondas para produzir um quadro global de alta resolução das condições marinhas.
Veículos e naves de pesquisa não-tripulados
Estão em andamento testes de campo com os assim chamados ‘air-clippers’: sensores atmosféricos e da superfície dos oceanos pendurados em balões. Com esses sensores, os cientistas conseguiram obter medições concorrentes das condições atmosféricas e da superfície do oceano de dentro o olho de um forte ciclone onde os balões foram capturados.
Enquanto isso, os cientistas que usam equipamentos robóticos submarinos para registrar a vida e as condições nas remotas profundezas oceânicas, dizem que eles ainda apenas arranharam a superfície com os recursos disponíveis.
A bordo de navios de pesquisas, os cientistas podem tirar amostras e monitorar a distribuição e a abundância de espécies marinhas, enquanto desenvolvem tecnologias da próxima geração para observação – por exemplo, dispositivos para realizar, em alto mar, o seqüenciamento do DNA de formas de vida, tais como micróbios, bactérias e plânctons, realizando medições em tempo real semelhantes às “contagens de pólen”.
Novas abordagens com Sonar
A tecnologia de acústica naval para a transmissão de som em todas as direções, porém detectando o som com uma grade de hidrofones, e transformar este sinal em uma imagem dos objetos nos oceanos, foi demonstrada com um sucesso espetacular nas águas costeiras. Imagens cobrindo milhares de km² revelaram a presença de cardumes enormes, contendo dezenas de milhares de peixes e se estendendo por vários quilômetros. Outros sistemas de sonar estão permitindo o mapeamento e a caracterização do leito do mar com uma precisão sem precedentes.
Etiquetas
Como parte do Censo da Vida Marinha Internacional (Census of Marine Life = CoML), aproximadamente 2.000 animais marinhos que viajam para o profundo mar aberto foram etiquetados pelo projeto TOPP (Tagging of Pacific Palagics), criando uma equipe de oceanógrafos animais que revelam locais importantes de biodiversidade, áreas de reprodução e rotas de migração que precisam ser protegidas e também descrevem o estado físico das áreas dos oceanos habitadas por esses animais.
As 22 espécies etiquetadas incluem elefantes marinhos, tubarões brancos, tartarugas de couro, lulas, albatrozes e uma espécie de procelária (para ver um vídeo das etiquetas em funcionamento: arquivo em formato .mpg).
Dados sobre luminosidade, profundidade, temperatura e salinidade capturados pelas etiquetas são transmitidos por satélite à medida em que as criaturas vão se deslocando. Os elefantes marinhos, por exemplo. levam 10 meses no mar e mergulham a profundidades de até 1,5 km abaixo da superfície.
Etiquetas acústicas, espalhadas por outro projeto do CoML, POST (Pacific Ocean Salmon Tracking), permite que os pesquisadores sigam os animais que permanecem nas rasas plataformas continentais, tais como o salmão e o esturjão, criando visualizações sobre suas migrações e sobrevivência – onde e porque eles morrem – que sugerem melhores estratégias para pesca auto-sustentável. Mais de 12.000 etiquetas acústicas da POST foram distribuídas pela rede da POST, resultando em mais de 4 milhões de detcções dos movimentos e sobrevivência dos animais etiquetados.
O Cientista Chefe do CoML, Ron O’Dor, diz que se está buscando o aval e o apoio dos ministros em Cape Town para a Rede de Detecção Oceância, recentemente criada para expandir o uso dessas técnicas para um sistema contínuo de âmbito mundial.
Os experts do CoML também querem que os ministros da GEO endossem protocolos padrão para gerenciar um sistema de monitoração de biodiversidade de águas rasas, de baixo custo, que pode se tornar operacional em 5 anos, para lançar luzes sobre espécies invasivas, mudanças climáticas e outros assuntos dignos de nota.
Bóias ancoradas
Ao longo da região equatorial da Terra, aproximadamente 50 bóias ancoradas foram lançadas para medir a temperatura, as correntes, ondas e ventos, salinidade, dióxido de carbono, permitindo aos cientistas estudar os sinais e prever padrões meteorológicos destrutivos, tais como El Niño. Os cientistas dizem que são necessárias quatro vezes mais bóias para criar uma cobertura mais uniforme. Algumas áreas não têm sequer uma estação de coleta de dados.
Em um crescente número de lugares, enquanto isso, sensores de pressão espalhados próximos da costa e no fundo do mar ajudam a detectar tanto a elevação do nível do mar como tsunamis. A operação no alto mar envolve uma bóia de superfície para receber as informações do fundo e retransmití-la para as estações em terra via satélite. Havia seis dessas bóias Deep Ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART), todas instaladas no Pacífico, na ocasião do terremoto e do devastador tsunami do Oceano Índico de dezembro de 2004. Logo foram anunciadas as instalações de mais 32 bóias DART, inclusive estações no Índico, Caribe e Oceano Atlântico.
Observatórios com cabos
Usando cabos com centenas de km de comprimento no fundo do mar, em profundidades de até 3 km, pontuadas com “nodos” de instrumentos, os cientistas podem acessar e controlar sensores científicos e veículos e câmeras de controle remoto.
A informação coletada vai melhorar a compreensão das florações de plânctons, migrações de peixes, mudanças nas condições dos oceanos, mudanças climáticas, erupções vulcânicas submarinas, terremotos e o processo que os causa, e vai auxiliar no alerta de aproximação de tsunamis.
Satélites
O sistema de observação do oceano sofre de grandes descontinuidades na cobertura de observação por satélites, que fornecem uma janela de grande altitude em características marinhas tais como os enrugamentos da superfície oceânica, temperatura, correntes, cobertura glacial e bancos de sargaços.
Benefícios sociais
Os oceanos estão absorvendo menos carbono e, assim, perdendo a capacidade de diminuir as mudanças climáticas? Estará o fluxo de águas profundas no Atlântico Norte vagarosamente freando atá o congelamento – a premissa do filme apocalíptico de Hollywood “O Dia Depois de Amanhã”? Os recifes estão sendo branqueados? Os cientistas visam um contínuo e integrado sistema de observação do oceano que pesquise e monitore rotineiramente as condições e ofereça prontos diagnósticos e oportunas previsões de problemas – informações práticas em benefício da humanidade de diversos modos:
Diminuir os danos de desastres naturais e mau tempo
Um a compreensão mais profunda do comportamento do oceano vai ajudar a sociedade a prever e se proteger melhor de tempestades catastróficas tais como furacões, tufões e tsunamis.
Melhores informações sobre o oceano vão melhorar a previsão do tempo e do clima em curto e longo prazo, reforçando assim a preparação para os desastres e mitigação de danos, assim como estratégias para colheitas agrícolas e marinhas. Bem como uma melhor observação do oceano vai melhorar a segurança do transporte marítimo – que transporta 90% das mercadorias internacionalmente comercializadas – com informações acuradas e a tempo sobre as condições oceânicas.
Saúde humana e bem estar
Entre os benefícios oferecidos por uma melhor observação dos oceanos: a medição das temperaturas da superfície dos mares pode prever a movimentação dos peixes de águas tradicionais, e até surtos de doenças associadas comágua mais quentes, enquanto a monitoração da eutroficação induzida pela poluição ajudará a predizer o crescimento de algas tóxicas.
Energia
Oa oceanos são uma fonte crescente de energia – petróleo e especialmente gás natural – na medida em que as operadoras procuram no leito do mar e em águas cada vez mais profundas, com instalações de muitos bilhões de dólares. "Fazendas de ventos" em alto mar também dependem de informação confiável e a tempo sobre as condições oceânicas. Uma melhor observação do oceano vai ajudar a coletar várias fontes de energia segura e eficientemente, com efeitos mínimos sobre o meio ambiente.
Clima e acidez dos mares
Um sistema de observação do oceano totalmente desenvolvido vai fornecer novas abordagens sobre como condições alteradas nos mares, inclusive águas mais quentes e acidificação dos mares, afetam o clima, o tempo e o papel do oceano como absorvedor de carbono. Os cientistas querem saber como águas mais quentes, por exemplo, têm impacto sobre as formas de vida microscópicas que consomem 50 gigatons de carbono por ano, mais ou menos o mesmo do que todas as plantas e árvores na terra.
Ecossitemas marinhos e biodiversidade
Uma maioria da vida na Terra come, nada, rasteja, luta e vive nos oceanos. As temperaturas das águas afetam onde as espécies vivem e viajam, assim como a distribuição de nutrientes, dos plânctons para cima na cadeia alimentar. Um sistema integrado de observação oceânica vai iluminar o impacto de mudanças nas condições do oceano e da poluição nos ecossistemas marinhos e costeiros e a distribuição, abundância e biodiversidade de organismos.
Chamada para a Ação
D. James Baker, antigo diretor da Administração Nacional Oceânica e Atosférica dos EUA, diz: “O excitante progresso até a presente data também mostra o tamanho da oportunidade restante. Nós temos uma quantidade pateticamente pequena de medições dos oceanos, com relação a sua importância sobre a vida na Terra e da extensão na qual dependemos dele para energia, clima, alimentação e recreação.”
De acordo com o oceanógrafo Sulafricano John Field, presidente do Scientific Committee of the Global Ocean Observing System: “Nas primeiras poucas décadas deste século nós podemos desenvolver um sistema de observação do oceano comparável em valor ao sistema que tanto apreciamos de meteorologia. Se no ano de 2020 a monitoração e previsão do oceano estiver tão desenvolvida, poderemos nos lembrar dessa reunião de Cúpula de Cape Town como quando os governos intensificaram suas adesões chaves.”
“O povo que vigia e se preocupa com cada mar que se una em apoio a um sistema de observação oceânica global mais aperfeiçoado e integrado,” diz o Prof. Howard Roe, Director Emeritus, National Oceanography Centre, Southampton, U.K. e antigo presidente da POGO Chair, que vai liderar a delegação da POGO em Cape Town.
Finalmente, nota Jesse Ausubel, diretor do programa CoML para a Fundação Alfred P. Sloan Foundation: "2012 será o centenário do afundamento do Titanic. Eu penso que o Capitão Smith ficaria desapontado com a continuação da hesitação em firmar nosso sistema de observação do oceano."
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