O sistema Sofar, baseado na propagação de ondas sonoras debaixo da água, seria capaz de transformar a biologia marinha. Os investigadores estão a trabalhar em dispositivos em miniatura com os quais poderiam equipar as criaturas que povoam os oceanos.
Desde albatrozes a zebras, os zoólogos há muito que conseguem localizar animais terrestres graças a localizadores GPS que enviam dados via satélite. Para os biólogos marinhos, no entanto, é mais complicado – a água do mar permanece implacavelmente opaca aos sinais de rádio electromagnéticos.
É impossível receber um sinal de GPS ou enviar quaisquer dados de volta para um receptor. No entanto, isto não impede o rastreio da vida marinha. Os dados recolhidos e armazenados num rastreador podem ser enviados por pacotes quando o animal (se for esse o comportamento da sua espécie) vem à superfície; outra opção é que o rastreador seja concebido para que ele próprio regresse à superfície após um certo tempo, ou para ser recuperado se o animal for capturado por um barco de pesca – os pescadores recebem várias centenas de dólares por rastreador devolvido ao seu laboratório de origem.
O problema é que nenhum destes métodos permite o rastreio preciso dos movimentos do animal que transporta o rastreador. Daí o interesse em encontrar um equivalente GPS adaptado ao ambiente marinho. É precisamente isto que o Instituto Oceanográfico Woods Hole, WHOI, está a tentar implementar. Este centro de investigação oceanográfica com sede em Massachusetts, EUA, espera povoar os oceanos com faróis que, tal como os satélites GPS, enviarão sinais que tornarão possível, por triangulação, localizar um sensor quando este se encontra debaixo da água.
O oceano pode ser decomposto em camadas de água, de diferentes temperaturas e salinidades. Já na Segunda Guerra Mundial, de acordo com o The Economist, cientistas navais americanos mostraram que algumas destas camadas oceânicas podem comportar-se como condutores de ondas acústicas: chamavam-lhes o “canal Sofar”, (canal de fixação e alcance do som), ou canal de som profundo. Um som emitido numa determinada área é como que reverberado entre as camadas superiores e inferiores da água, e assim aprisionado – um pouco como luz em fibra óptica. Canalizada desta forma, uma onda sonora pode percorrer centenas de quilómetros sem se desvanecer, e permanecer detectável.
Os emissores de Sofar implantados pelo WHOI são bóias de uma tonelada ancoradas a uma profundidade adequada ao canal em questão. A cada 12 horas, enviam um sinal de rastreio de 32 segundos, chamado “pong” – por analogia ao “ping”, um pulso sonoro enviado por sonar, mas a uma frequência mais baixa (300 Hz, em comparação com 18 kHz). Em condições clássicas, um “pong” pode ser recebido a mil quilómetros de distância do seu local de emissão. E graças aos “pongs” emitidos por vários faróis, um receptor é capaz de calcular a sua própria localização.
Os receptores existentes para os dois transmissores Sofar actualmente implantados estão integrados em sistemas de instrumentos que medem a temperatura, salinidade e outras variáveis físicas. Mas o plano é instalar mais dois transmissores este ano, e mais a seguir, com o objectivo de “sondar” toda a costa leste dos Estados Unidos até ao Mar dos Sargaços. Ao mesmo tempo, as equipas estão a trabalhar para tornar os sensores tão pequenos quanto possível, de modo a poderem mesmo equipar os peixes.
Drones subaquáticos
Godi Fischer da Universidade de Rhode Island, nos EUA, é um dos cientistas que trabalham nesta miniaturização. A sua sua mais recente proposta, actualmente a ser testada em drones submersíveis chamados gliders em inglês [“planadores”] tem 24 milímetros de comprimento e 11 milímetros de diâmetro, para um peso de apenas nove gramas – um sensor suficientemente pequeno para ser colocado em muitas criaturas marinhas. Mesmo que o hospedeiro não esteja num canal Sofar, Godi Fischer garante que existe “fuga” suficiente [acústica] destes canais para o sensor interceptar um sinal distante até 100 quilómetros de distância. Este pequeno dispositivo custa a modesta soma de 200 dólares (cerca de 12 mil meticais).
Simon Torrold, um ecologista marinho do WHOI, aguarda-o com expectativa: ele espera poder equipar o atum e o espadarte com estes rastreadores dentro de poucos meses. O comportamento destas duas importantes espécies comerciais continua a ser mal compreendido.
Os espadartes seguem um ciclo diário: mergulham ao amanhecer e passam o dia a profundidades até 800 metros, antes de regressarem à superfície à noite – mas ninguém sabe porquê.
Simon Torrold faz a hipótese de uma ligação entre o comportamento do peixe-espada e certos fenómenos chamados de “mesoscala”, mais precisamente os redemoinhos de várias dezenas de quilómetros que duram cerca de um mês. Os redemoinhos termocêntricos, um tipo particular de redemoinho, podem ser essenciais para as espécies predadoras. Se for possível estabelecer uma ligação entre os movimentos do espadarte e a localização destes remoinhos, a compreensão dos mecanismos dos ecossistemas marinhos poderia dar um salto em frente, beneficiando tanto os pescadores como o ambiente, diz Simon Torrold: a pesca poderia seleccionar mais eficazmente o peixe capturado, o que reduziria as chamadas capturas acessórias, quer de espécies proibidas ou não-comerciais.
O ecologista marinho também aposta neste processo para seguir o salmão do Atlântico. O objectivo é obter uma melhor compreensão da mortalidade na “fase oceânica”, ou seja, aqueles indivíduos que, tendo alcançado o oceano aberto, não regressam aos seus locais de desova nativos de água doce para se reproduzirem.
E Torrold pretende também resolver, de uma vez por todas, o grande mistério da reprodução da enguia atlântica. A enguia tem um ciclo de vida que é o inverso do do salmão: reproduz-se no mar, e os juvenis regressam depois à água doce onde passam a maior parte da sua vida. Sabe-se desde há um século atrás que as enguias atlânticas desovam perto do Mar dos Sargaços, mas a localização exacta permanece desconhecida até aos dias de hoje. E as potenciais aplicações dos transmissores Sofar não se limitam à zoologia.
Uma frota destes robots Minions de baixo custo poderia melhorar a nossa compreensão das correntes oceânicas e do transporte de CO2 nos oceanos
Melissa Omand, uma investigadora, como Godi Fischer da Universidade de Rhode Island, é uma especialista em robótica subaquática. Ela desenvolveu pequenos flutuadores submarinos a que deu o nome de “Minions” [de isopycnal em miniatura, mas também uma referência aos personagens da série de filmes animados] para seguir o movimento do carbono [sob a forma de dióxido de carbono, ou CO2] nos oceanos.
Preço Acessível
Cada Minion transporta uma pequena câmara, semelhante a um smartphone, e um microprocessador Raspberry Pi, graças ao qual pode seguir pequenas partículas de matéria orgânica (principalmente excrementos de peixe). Esta “neve marinha”, como é chamada, cai da superfície para o abismo e decompõe-se tão lentamente que pode persistir durante milhares de anos. Constitui assim um importante reservatório de dióxido de carbono, onde é armazenado de tal forma que não contribui para o aquecimento global. Equipado com rastreadores Godi Fisher, uma frota destes robots Minions de baixo custo poderia melhorar a nossa compreensão das correntes oceânicas e do transporte de CO2 nos oceanos.
De acordo com Melissa Omand, eles poderiam ajudar alguns projectos de aterros de CO2 nas águas profundas. Um farol Sofar, tal como fabricado pela WHOI, custa cerca de 100 mil dólares, excluindo os custos de implementação. O lançamento de vários milhares deles custaria tanto como o de um único satélite GPS. Sendo a WHOI uma instituição científica, é lógico que as primeiras aplicações serão científicas. No entanto, tal como no caso do GPS, uma vez instalada a infra-estrutura, algumas pessoas irão certamente encontrar aplicações comerciais para a mesma. Ninguém pode dizer como a humanidade irá utilizar os oceanos nas próximas décadas – mas a existência de bons faróis deve contribuir para isso.
Fonte: The Economist
