Postagem do convidado: Como Boaty McBoatface está se tornando fundamental para a ciência oceânica

Em 2016, o Conselho de Pesquisa do Ambiente Natural (NERC) lançou uma campanha para obter um nome para o próximo navio de pesquisa polar de classe mundial do Reino Unido.

A enquete não saiu como esperado. 

A vencedor em fuga para o nome do navio real de pesquisa (RRS) que substituiria o RRSJames Clark Ross e RRS Ernest Shackleton era “Boaty McBoatface”. Com mais de 120,000 mil votos, o nome triunfou confortavelmente à frente de sugestões como “Usain Boat” e “It's Bloody Cold Here”.

O navio foi posteriormente denominado RRS Sir David Attenborough, em homenagem ao veterano locutor e naturalista, mas a popularidade pública do nome Boaty McBoatface não poderia ser ignorada.

No ano seguinte, o National Oceanography Centre (NOC) anunciou que seu três novos veículos subaquáticos autônomos (AUVs) carregariam orgulhosamente o nome. 

Estes robôs submarinos – com cerca de 3.5 metros de comprimento e 80 cm de diâmetro – estão a ser usados ​​para explorar os oceanos do mundo sem a necessidade de um piloto humano, recolhendo dados em áreas remotas que de outra forma seriam inacessíveis.

Nos últimos cinco anos, o Boaty foi implantado em todo o mundo para apoiar a investigação climática. As expedições incluem viajar 40 km sob as plataformas de gelo da Antártida para investigar os impactos das alterações climáticas no glaciar Thwaites.

Onde tudo começou

O primeiro veículo subaquático autônomo chegou ao mar na década de 1950 e tinha como objetivo ser utilizado para fins comerciais, militares e de inteligência. 

O dispositivo, desenvolvido pela Laboratório de Física Aplicada e Universidade de Washington nos EUA, foi nomeado SPURV (Veículo de pesquisa subaquática para fins especiais). Projetado para pesquisas nas águas do Ártico, seu casco era feito de alumínio e tinha formato de torpedo. O controle deste AUV foi realizado por comunicações acústicas e foi utilizado com sucesso em pesquisas oceanográficas até 1979.

O Centro Nacional de Oceanografia (NOC) vem desenvolvendo nosso submissão automática gama de AUVs desde a década de 1990. O objetivo tem sido aproveitar a tecnologia existente de veículos subaquáticos e melhorar as suas capacidades de investigação em todas as disciplinas, incluindo a oceanografia física e as geociências.

Em junho de 1996, a primeira missão de autosubmissão do NOC ocorreu em Empress Dock, no NOC em Southampton. Isto começou com uma série de testes curtos para demonstrar como o AUV poderia ser controlado remotamente. 

Um mês depois, a primeira missão autônoma de cinco minutos ocorreu durante uma semana de testes no porto de Portland, em Dorset. O autosub mergulhou até três metros, manteve um rumo constante e controlou a profundidade até meio metro do necessário.

Avançando até aos dias de hoje, a nossa frota de AUVs pode agora mergulhar até 6,000 metros e navegar através de canais estreitos sob mantos de gelo – áreas que anteriormente eram inacessíveis aos navios de investigação. Este rápido desenvolvimento significa que os AUVs podem fazer leituras em qualquer lugar, desde áreas remotas até mares abertos tempestuosos.

A frota de AUVs da NOC pode ser equipada com uma variedade de sensores, permitindo aos cientistas medir dados como temperatura, salinidade, correntes oceânicas e o formato do fundo do mar. 

Antes de serem lançados, os AUVs são programados com instruções sobre onde ir, o que medir e a que profundidades ir. Utilizando tecnologia de sensores de última geração, os AUVs podem ser implantados a partir de navios ou da costa e viajar centenas de quilômetros mar adentro para coletar dados importantes sobre o clima da Terra, reduzindo a necessidade de expedições tripuladas longas e dispendiosas.

AUVs em ação

Os AUVs oferecem vários benefícios para a comunidade científica. Eles têm bateria de longa duração e podem cobrir distâncias maiores, o que permite que sejam implantados por meses seguidos. Isto permite aos cientistas recolher dados durante períodos prolongados e, assim, desenvolver registos observacionais mais abrangentes.

Por exemplo, liderámos recentemente um estudo investigar lacunas no conhecimento sobre como o oceano absorve carbono orgânico através do bomba biológica de carbono. Este processo crucial faz com que a matéria orgânica afunde no oceano, carregando consigo o carbono que retirou da atmosfera.

A equipe usou tecnologia subaquática autônoma para avaliar elementos do ciclo do carbono para atualizar as projeções futuras da bomba. O estudo destacou a disparidade entre a força da bomba biológica de carbono na geração atual de modelos climáticos usado para Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). A nova investigação identificou as observações necessárias para reduzir as incertezas nas estimativas atuais e futuras da ciclagem global do carbono no oceano – permitindo modelos climáticos mais robustos.

Este ano, a equipa está a integrar novos sensores lab-on-chip e sistemas de câmaras de partículas para permitir aos cientistas avaliar como o carbono se move através do oceano. Inovações incríveis foram feitas na extensão da cobertura que os AUVs conseguem obter em locais específicos, melhorando ainda mais nossa compreensão das variações entre as diferentes estações.

Geleira Thwaites e campos de petróleo aposentados

No início de 2022, engenheiros dirigiram-se para a geleira Thwaites na Antártica para ajudar os cientistas a entender o causas de sua perda de gelo a fim de prever melhor como a sua deterioração poderá contribuir para a subida do nível do mar. 

Devido ao gelo marinho invulgarmente espesso e denso em torno de Thwaites, a equipa realizou o seu estudo em torno da plataforma de gelo vizinha de Dotson. 

Boaty McBoatface viajou mais de 40 km sob a plataforma de gelo, medindo correntes oceânicas, turbulência e outras propriedades da água do mar, como temperatura, salinidade e oxigênio dissolvido. Esta informação – que ainda está a ser processada – ajudar-nos-á a compreender as propriedades das águas profundas, muito abaixo das plataformas de gelo, e a investigar como estão a conduzir os processos de derretimento. 

A utilização do autosub de longo alcance tem sido fundamental para mudar a forma como recolhemos dados oceânicos importantes para compreender os efeitos das alterações climáticas.

Também começamos a testar o conceito de usar o Boaty para monitoramento de alta tecnologia e baixo impacto para detectar quaisquer impactos ambientais potenciais em campos de petróleo em fim de vida. 

No outono de 2022, Boaty foi encarregado de monitorar instalações industriais no Mar do Norte. O autosub explorou vários locais de petróleo e gás desativados, bem como a Área Marinha Protegida de Braemar Pockmarks – coletando dados sobre a água, poluentes e correntes, bem como tirando imagens do fundo do mar. 

À medida que as instalações de petróleo e gás são desativadas, os autosubs podem desempenhar um papel crucial na avaliação e monitorização de áreas marinhas antes, durante e depois das operações de desmantelamento.

O sucesso deste projecto deverá permitir uma revolução na forma como as pesquisas marinhas são realizadas, apoiando a indústria na transição para as suas metas de emissões líquidas zero.

Qual é o próximo?

Este ano, o NOC está trabalhando para ampliar as capacidades dos nossos AUVs para apoiar uma gama mais ampla de disciplinas científicas. 

Iremos integrar sensores novos e inovadores para equipar os nossos autosubs, prontos para apoiar futuras pesquisas biogeoquímicas no Atlântico Norte – bem como aumentar a sua autonomia para implantações de longo prazo perto e sob o gelo marinho na Antártica.

Em outro projeto, estamos atualmente trabalhando para entregar um novo Capacidade oceanográfica líquida zero (NZOC) programa de pesquisa. O objetivo é desenvolver a capacidade de investigação oceânica com uma pegada de carbono menor.

Isto exigirá uma transição tecnológica que abrange desde combustíveis verdes, operações automatizadas de navios, tecnologia de baterias de ponta, otimização de IA, novas tecnologias de sensores e robótica líder mundial.

Estamos entusiasmados para ver quais outras inovações que Boaty McBoatface pode alcançar no futuro.

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• Fonte: https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-boaty-mcboatface-is-becoming-instrumental-for-ocean-science/