Sistema monitora oceano durante expedição marítima
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- Publicado: Quarta, 05 Novembro 2014
Publicado originalmente em: Agência USP de Notícias. 05/11/2014.
Um sistema de coleta e transmissão automatizada de dados e imagens instalado a bordo do veleiro Kat, da família Schurmann, possibilitará a análise da qualidade da água dos oceanos — por meio da distribuição e biodiversidade do plâncton marinho — de forma contínua durante a Expedição Oriente, que partiu há cerca de um mês de Santa Catarina para circundar o globo terrestre.
Esse sistema pioneiro faz parte de um projeto idealizado pelo professor Rubens Mendes Lopes, do Instituto Oceanográfico (IO) da USP, com a participação dos professores Olga Sato e Paulo Polito, também do IO, e Roberto Hirata e Nina Hirata, do Departamento de Ciência da Computação do Instituto de Matemática e Estatística (IME) da USP. O projeto é financiado pela Fapesp e conta com apoio de outros órgãos de fomento, incluindo CNPq, CAPES e FINEP.
O sistema de monitoramento foi desenvolvido para registrar e interpretar os padrões de ocorrência dos organismos planctônicos no oceano superficial. O plâncton marinho possui um papel central em vários serviços ecossistêmicos, incluindo a regulação do clima global.
“Toda a vida no mar começa com a produção de matéria orgânica pelos organismos que estão na base da teia alimentar. O fitoplâncton é formado por microalgas que captam a luz do sol e fazem fotossíntese, transferindo o que antes era inorgânico, como o CO2 [dióxido de carbono] presente na água, em matéria orgânica. Este é o início de uma série de processos de transferência de energia que vai do plâncton até as baleias. Embora sejam tão diminutos, os organismos do plâncton são o verdadeiro motor de funcionamento da cadeia alimentar no mar”, explica o professor Lopes.
O fitoplâncton tem grande importância, direta e indireta, no clima na terra, segundo o pesquisador. “Por liberarem enxofre na forma de gás, por exemplo, têm influência na formação de nuvens; além disso, esses organismos, durante o processo de fotossíntese, utilizam o CO2 e liberam oxigênio, o que afeta a concentração de gases estufa na atmosfera”.
Funcionamento do sistema de monitoramento
De acordo com o professor Lopes, o sistema capta automaticamente a água do mar, durante 24 horas por dia, e por meio de bombeamento transfere essa água para um tanque onde estão imersos os sensores ambientais. Esses sensores permitem analisar dados como temperatura, salinidade, clorofila (medida de concentração de fitoplâncton), concentração de matéria orgânica e de pigmentos específicos produzidos por cianobactérias. Tudo isso em tempo real durante a expedição. Além disso, o sistema possui câmeras de alta resolução que captam imagens de organismos do plâncton com tamanho a partir de de 0,05 milímetro.
“Desenvolvemos um software de visão computacional que faz a análise dessas imagens e classifica automaticamente os organismos encontrados”, informa Lopes. “O sistema é inovador pelo fato de ser o primeiro no mundo a coletar imagens do plâncton de forma automática em um ambiente embarcado”.
O projeto inclui ainda o mapeamento da superfície do oceano por meio de satélites, para obter informações como temperatura de superfície, cor do oceano, altura do nível do mar e a trajetória de correntes marinhas, segundo o pesquisador. A combinação desta abordagem com os dados provenientes do sistema embarcado contribuirá para a validação de modelos oceanográficos, inclusive aqueles relacionados com as mudanças climáticas.
Expedição Oriente
A Expedição Oriente é a terceira da Família Schurmann ao redor do mundo. Eles vão refazer os caminhos que teriam trazido os chineses à América em 1421, segundo teoria do autor inglês Gavin Menzies. A Família Schurmann percorrerá mais de 30 mil milhas náuticas durante a expedição, divididas entre mais de 40 trechos marítimos e passando por cinco continentes. Desde a partida de Itajaí, Santa Catarina, em setembro de 2014, a expedição passará por países como Argentina, Chile e Uruguai, na América do Sul; Austrália, Nova Zelândia e Papua Nova Guiné, na Oceania; China, Indonésia, Japão, Singapura e Vietnã, na Ásia; e África do Sul, Madagascar e Maurício, na África, além de passar pela Antártica e dezenas de outras localidades, antes de seu retorno ao Brasil, programado para dezembro de 2016.
A cada 45 ou 60 dias, a equipe do Instituto Oceanográfico encontrará o veleiro para fazer a manutenção periódica do sistema.