Como um grupo de drones eólicos está mudando nosso entendimento do oceano

Nossos oceanos são pouco explorados e medidos, hoje. Nós ainda sabemos mais sobre outros planetas do que o nosso. Como podemos adquirir um maior entendimento desse vasto e importante ecossistema? o explorador Sebastien de Halleux compartilha como uma nova frota de drones eólicos está coletando dados no oceano com detalhes inéditos, revelando descobertas sobre assuntos como aquecimento global e a saúde dos estoques de peixes. Saiba mais sobre o que um melhor entendimento do oceano pode significar para nós em terra.

Sabemos mais sobre outros planetas
do que o nosso próprio,

e hoje, eu quero mostrar
um novo tipo de robô

criado para nos ajudar a entender
melhor o nosso planeta.

Ele pertence a uma categoria

conhecida na comunidade oceanográfica
como veículo autônomo de superfície,

ou USV,

e ele não usa combustível.

Ao invés disso, ele depende
da energia eólica para a propulsão

e ainda assim, ele pode velejar
pelo mundo por meses.

Eu gostaria de compartilhar
com vocês por que ele foi criado,

e o que ele significa para vocês.

Alguns anos atrás, eu estava
num barco à vela, viajando pelo Pacífico,

de São Francisco ao Havaí.

Eu havia passado os últimos dez anos
trabalhando sem parar,

desenvolvendo videogames
para milhares de usuários,

e eu queria dar uma pausa para refletir

e obter um tempo para pensar.

Eu era o navegador a bordo,

e numa tarde, depois de uma longa sessão
analisando dados do tempo

e delimitando nossa direção,

fui ao deque e vi um lindo pôr do sol.

E um pensamento me ocorreu:

quanto sabemos sobre os nossos oceanos?

O Pacífico se desenrolava ao meu redor
até onde os olhos podiam ver

e as ondas atingiam nosso barco com força

como um lembrete
da sua força desconhecida.

Quanto realmente sabemos
sobre os nossos oceanos?

Eu decidi descobrir.

O que descobri rapidamente
é que não sabemos muito.

A primeira razão é a vastidão do oceano,

cobrindo 70% do planeta,

e ainda assim, sabemos que ele orienta
complexos sistemas planetários

como o clima global,

que afeta a todos nós, diariamente,

às vezes dramaticamente.

Mas essas atividades ainda são
invisíveis para nós.

Dados do oceano são escassos,
seja qual for o padrão medido.

De volta à terra, me acostumei
a acessar vários sensores,

bilhões deles, para ser preciso.

Mas no mar,

dados in loco são escassos e caros

Por quê? Porque eles dependem
de um pequeno número de navios e boias.

A pouca quantidade dessas ferramentas
foi uma grande surpresa.

Nossa Administração Nacional
do Oceano e Atmosfera,

também conhecida como NOAA,

tem apenas 16 navios,

e existem menos que 200 boias
costeiras pelo mundo.

É fácil de entender o motivo:

o oceano é um lugar hostil,

e para coletar dados in loco,
precisamos de um navio grande,

capaz de carregar muito combustível

e uma grande equipe,

custando centenas de milhões
de dólares cada

ou, grande boias amarradas ao assoalho
oceânico com cabos de quase 7 km

e mantidas abaixo da superfície
por uma série de rodas de trem,

o que é perigoso de implementar
e caro de manter.

E quanto aos satélites? Podem perguntar.

Satélites são fantásticos,

e nos ensinaram muito sobre a amplitude
nas últimas décadas.

Entretanto, o problema com satélites

é que eles podem ver através de apenas
um micrômetros da superfície oceânica.

Eles têm uma resolução espacial
e temporal pobre,

e seus sinais precisam ser corrigidos
por causa de nuvens e efeitos terrestres

e outros fatores.

Então, o que está acontecendo nos oceanos?

E o que estamos tentando medir?

E como um robô poderia ser útil?

Vamos focar um pequeno cubo no oceano.

Uma das coisas chaves que queremos
entender é a superfície,

porque ela, se pensarem, é o centro
de toda interação entre o ar e o oceano.

É a interface que permite o transporte
de toda energia e gases.

Nosso Sol emite energia,

que é absorvida pelo oceano como calor

e parte dele é liberado para a atmosfera.

Gases na atmosfera como o CO2
são dissolvidos nos oceanos.

Pra ser preciso, cerca de 30% do CO2
global é absorvido pelo oceano.

Plâncton e microrganismos liberam
oxigênio para a atmosfera,

de forma que cada respiração sua
vem do oceano.

Algo desse calor gera evaporação,
o que cria as nuvens

e, por fim, leva à precipitação.

E os gradientes de pressão
criam ventos na terra,

o que movimenta a umidade na atmosfera.

Parte do calor é radiado
para o oceano profundo

e fica armazenado em diferentes camadas,

o oceano agindo como
um caldeirão planetário

para armazenar toda essa energia,

que pode ser liberada em eventos
espontâneos como furacões

ou fenômenos longos como o El Niño.

Essas camadas podem se misturar
por correntes de ressurgência

ou correntes horizontais, que são
essenciais para transportar calor

dos trópicos para os polos.

E claro, tem a vida marinha,

ocupando o maior ecossistema
em volume no planeta,

de microrganismos a peixes,
até mamíferos marinhos

como focas, golfinhos e baleias.

Mas muito disso é invisível para nós.

O desafio em estudar
essas variáveis em escala

é a energia,

a energia necessária para implementar
censores no fundo do oceano.

E, claro, muitas soluções foram tentadas:

de dispositivos atuados por ondas

a mapeadores de superfície

até aparelhos carregados
pela energia solar,

cada um com seus entraves.

A descoberta de nosso time veio
de uma fonte improvável:

a busca do recorde mundial de velocidade
num iate carregado pela energia eólica.

Isso levou dez anos de pesquisa
e desenvolvimento

para trazer o conceito novo de asa

que utiliza apenas três watts
de energia para controlar

e ainda pode impulsionar
um veiculo pelo globo

com uma aparente autonomia ilimitada.

Adaptando esse conceito
para um veículo marinho,

tivemos o nascimento
de um drone para o oceano.

Esses são maiores do que parecem.

Eles têm cerca de 4,5 m de altura
7 m de largura, 2 m de profundidade.

Pensem neles como satélites de superfície.

Eles são pousados com uma série
de sensores escolares

que medem todas as variáveis,

do oceano e da atmosfera,

e um link do satélite transmite ao vivo
esses dados em alta resolução

para a superfície em tempo real.

Nosso time tem trabalhado
muito nos últimos anos,

conduzindo missões nas piores
condições oceânicas no planeta,

do Ártico até o Pacífico tropical.

Velejamos até as geleiras polares.

Velejamos por furacões no Atlântico.

Circundamos Cape Horn,

e passamos pelas plataformas de óleo
no Golfo do México.

Este é um robô resistente.

Deixem-me compartilhar com vocês
um trabalho recente que fizemos

ao redor das Ilhas de Pribilof.

Esse é um pequeno grupo de ilhas,
distante no gelado Mar de Bering

entre os EUA e a Rússia.

O Mar de Bering
é o lar do "walleye pollock",

um peixe branco que vocês
não devem reconhecer,

mas que podem ter comido
se gostam de espetos ou surimi.

Sim, surimi parece com carne
de carangueijo, mas é pollock.

E a pesca desse peixe
é a maior pesca no país,

tanto em valor quanto em volume:

cerca de 1,4 bilhões de quilogramas
de peixe capturados todo ano.

Então, nos últimos anos,
um grupo de drones oceânicos

tem trabalhado duro no Mar de Bering

a fim de acessar o tamanho
da reserva de peixe pollock.

Isso ajuda a criar o sistema de cota
que é usado para administrar a pesca

e ajuda a prevenir o colapso do estoque

e protege o frágil ecossistema.

Os drones fiscalizam a área
de pesca usando acústica,

um sonar.

Ele envia uma onda sonora para baixo,

e a reflexão, o eco da onda de som

vinda do grupo de peixes,

nos fornece uma ideia do que acontece
abaixo da superfície.

Nossos drones são muito bons
nessa tarefa repetitiva,

eles têm mapeado
o Mar de Bering dia e noite.

As Ilhas Pribilof são também
o lar de uma colônia de lobos-marinhos.

Nos anos 1950, existiam cerca
de 2 milhões de indivíduos nessa colônia.

Lamentavelmente, hoje em dia,
a população tem diminuído.

Há menos de 50% desse número,

e a população continua
a diminuir rapidamente.

Então, para entender o motivo,

nosso parceiro científico no
Laboratório Nacional de Mamíferos Marinhos

colocou uma etiqueta GPS
em algumas mães da espécie,

colado em seus pelos.

E esse aparelho mede a localização
e a profundidade,

e também tem uma pequena câmera
que é ligada pela aceleração.

Aqui está um vídeo capturado
por um leão-marinho artista,

nos oferecendo raras informações
em uma caça abaixo da água

no fundo de Ártico,

e a filmagem dessa presa de pollock
antes de ser devorada.

Fazer trabalho no Ártico
é muito difícil, até para um robô.

Eles tiveram que superar
uma tempestade em agosto,

e interferências de espectadores;

aquele pequeno leão-marinho,
pegando carona.

(Risos)

As etiquetas gravaram mais
de 200 mil mergulhos na temporada,

e um olhar mais de perto,

podemos ver a trilha dos leões-marinhos
e seus mergulhos repetitivos.

Estamos próximos de descobrir
o que está acontecendo

nesse terreno selvagem,

e é muito bonito.

Quando sobrepomos os dados acústicos
capturados pelos drones,

uma imagem começa a surgir.

Com a saída dos leões-marinhos,
nadando da esquerda para a direita,

eles são vistos mergulhando em um nível
relativamente raso de 20 metros,

que o drone identifica como uma área
ocupada por pequenos pollocks

com poucas calorias.

Os leões-marinhos começam a nadar
mais longe e a mergulhar mais fundo

para um lugar onde o drone
detecta pollocks maiores e adultos,

com mais nutrientes.

Infelizmente, as calorias usadas
pelas fêmeas de leão-marinho

para nadar essa distância extra

não as deixam com energia suficiente
para amamentar sua cria na ilha,

levando à queda da população.

Além disso, o drone detecta que
a temperatura da água ao redor da ilha

tem esquentado.

Isso pode estar impelindo
os pollocks para o norte,

em busca de regiões mais frias.

A análise de dados está ocorrendo,

mas já podemos enxergar
que algumas peças do problema

dos leões-marinhos estão se encaixando.

Mas se retornarmos à visão mais ampla,

somos mamíferos, também.

E o oceano oferece cerca de 20 quilos
de peixes por humano cada ano.

À medida que esgotamos as reservas
de peixe, o que podemos tirar

da história dos leões-marinhos?

E além dos peixes, os oceanos
nos afetam diariamente

já que influenciam sistemas globais

que afetam coisas como a produção
agrícola do mundo

ou podem provocar a devastação
de vidas e propriedades

com furacões, secas e alagamentos.

Nossos oceanos são poucos explorados,

e hoje, sabemos mais sobre outros
planetas que o nosso próprio.

Mas se dividirmos esse vasto oceano
em quadrados de 6 x 6 graus,

cada uma com cerca
de 600 km de comprimento,

teremos cerca de mil desses quadrados.

Pouco a pouco, trabalhando
com nossos parceiros,

estamos implementando um drone
oceânico em cada uma dessas caixas,

com a esperança de, atingindo
cobertura planetária

nos dará melhor entendimento
sobre esses sistemas planetários

que afetam a humanidade.

Temos usado robôs para estudar
mundos distantes no sistema solar

há um bom tempo.

Agora é hora de quantificar nosso planeta,

porque não podemos reparar
o que não podemos medir,

e não podemos nos preparar
para o que não conhecemos.

Obrigado.

(Aplausos)