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Nº 36
outubro 2014
Tecnologia
Hidrografia e Oceanografia
01-01-2007 
© TV Ciência
Nas mais vastas profundezas oceânicas estão talvez os segredos da natureza mais bem guardados da humanidade. Alimentada pela curiosidade, característica inerente a todos os cientistas, uma vasta equipa do Instituto Hidrográfico da Marinha Portuguesa, procura conhecer cada centímetro do mar, já muito navegado mas nunca desvendado.
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Homens das ciências e do mar seguem a bordo do NRP D. Carlos I, navio hidro-oceanográfico ao serviço da ciência em águas portuguesas desde 2003 e é, até à data, o mais bem equipado em recursos que permitem desenvolver as mais variadas investigações oceanográficas e hidrográficas.

Dos vários sistemas instalados no Navio D. Carlos I encontra-se um dos sistemas acústicos mais avançados em termos tecnológicos: o sondador acústico multifeixe, permite obter resultados da superfície do fundo do mar a três dimensões com elevada precisão.

«O sistema multifeixe utilizado aqui no navio é um sistema acústico que permite a medição de profundidades ao longo de uma faixa do fundo, ou seja, este sistema aqui instalado é um sistema de elevadas capacidades que permite a determinação de profundidades ao longo de uma faixa do fundo com cerca de 3 vezes a profundidade média em que está a operar. Este sistema permite uma elevada densidade de informação durante a aquisição, ou seja, uma taxa elevada de medições de profundidade, o que permite resolver de forma detalhada estruturas existentes no fundo submarino», explica o Capitão de fragata Freitas Artilheiro, Chefe de Divisão de Hidrografia do Instituto Hidrográfico (IH).

Para se obter estas imagens, em que os detalhes nunca antes tinham sido sequer imaginados, o sistema multifeixe, assenta em tecnologia de emissão de som. As ondas do som quando chegam ao fundo do mar são reflectidas e com a ajuda de sofisticado software, transformadas em dados que geram imagens a três dimensões.

«Em termos de princípio de funcionamento há dois transdutores que estão instalados numa gôndola por baixo da quilha do navio. Um transdutor de transmissão que transmite um impulso acústico, portanto, um som em forma de leque e esse som vai ser reflectido no fundo submarino e vai regressar novamente ao navio. Ai um segundo transdutor de recepção vai detectar o eco e vai medir o intervalo de tempo entre a transmissão e a recepção para várias direcções relativamente à vertical. Uma vez conhecido o intervalo de tempo entre a transmissão e a recepção e o ângulo correspondente à medição é possível determinar com uma elevada precisão a profundidade», refere Freitas Artilheiro.

Para além do sistema multifeixe o Navio Hidro-oceanográfico está também equipado com sondador acústico de feixe simples. Um sistema que é caracterizado por fazer apenas um único perfil ao longo de uma faixa na vertical da embarcação.

O Capitão de Fragata adianta que: «A sobreposição entre faixas adjacentes é necessária para garantir uma cobertura total do fundo e o facto de termos essa sobreposição também nos permite verificar se existe alguma discrepância ou algum erro de medição da profundidade nos feixes mais exteriores, portanto, essa sobreposição é necessária para garantir cobertura total do fundo mas também nos permite assegurar a qualidade da informação de profundidade que está a ser recolhida».

O sistema multifeixe tem sido utilizado no levantamento hidrográfico para actualizações cartográficas, mas essencialmente para recolher informação no âmbito da missão da extensão da plataforma continental. Dados actuais indicam que o Navio D. Carlos I já fez um levantamento hidrográfico de 360 mil Km2 durante 140 dias de navegação.

«Este sistema actualmente está a ser utilizado para o projecto da extensão da plataforma continental, em que o navio está a efectuar levantamentos para apoio para a estrutura da missão para a extensão da plataforma continental e têm sido efectuados outros projectos a nível da geologia marinha, geofísica, diferentes projectos em que a informação batimétrica, a informação de relevo submarino é muito relevante para poderem fazer as interpretações científicas do fundo submarino», explica Freitas Artilheiro.

Mas não é apenas na área da hidrografia que o Navio D. Carlos I está bem equipado. Também no campo da oceanografia, os cientistas dispõem de um avançado sistema de medição dos parâmetros físicos da água do mar como a condutividade, a pressão ou a temperatura. O CTD ou Conductivity Temperature Depth, traduz-se em sondas que identificam características específicas da água do mar.

«O oceano tem diversas camadas de água em profundidade e obviamente que o estudo dessas massas de água é muito importante para qualquer estudo de dinâmica oceânica. As massas de água têm características e essas sondas permitem identificar todas essas massas de água. Aqui no D. Carlos I faz-se os perfis até 2 mil metros, portanto, podemos ter resolução de metro a metro de todos os parâmetros que são medidos», explica o Capitão-tenente José Onofre, Chefe de Divisão de Oceanografia do IH.

Para além das sondas, o sistema CTD envolve ainda uma série de garrafas que permitem recolher amostras ao longo das várias camadas de água: «Adicionalmente aos CTDs são acopladas normalmente garrafas para recolher água do mar e essas garrafas depois podem ser disparadas, ser fechadas e a água do mar pode ser recolhida às profundidades pretendidas pelo oceanógrafo. Essa água que é recolhida para além de servir para fazer análises também é usada para um factor que é muito importante que é a salinidade, que não pode ser medida em CTD. O CTD mede a condutividade que por sua vez quando usada em conjunto com a garrafa de água vai permitir calibrar o valor da salinidade», refere José Onofre.

O CTD consegue em tempo real emitir dados sobre as várias camadas de água através das sondas que medem diferentes características como a turbidez, o flúor, pH, oxigénio dissolvido na água, temperatura, entre muitas outras.

«A sonda está ligada por um cabo electromecânico que é um cabo que para além de ser um cabo de aço, no seu interior tem um condutor eléctrico que transmite os dados em tempo real, o que permite ao oceanógrafo estar a assistir à transmissão de dados em tempo real e decidir se quer fechar uma garrafa para obter água de um determinado fenómeno que observou em tempo real», explica José Onofre.

No Navio D. Carlos I, existe uma sonda vertical e uma sonda ondulante a qual é arrastada pelo navio até uma profundidade de 400 metros. Os dados obtidos através destes sistemas são fundamentais para o desenvolvimento de investigação em oceanografia, estudos de química e geologia marinha e como meio de apuramento da influência das correntes no transporte de sedimentos nos fundos marinhos.

Mas existe uma panóplia de outros equipamentos que torna o D. Carlos I, enquanto navio hidro-oceanográfico, muito relevante para a investigação portuguesa. Outra das tecnologias em destaque, existente nesta plataforma de investigação, é o ADCP ou Perfilador Acústico de Correntes.

«Para além do CTD e o multifeixe existe também o ADCP que é a abreviatura para Accustic Droppler Corrent Profiler, em português será Perfilador Acústico de Correntes que permite-nos saber as correntes acústicas até uma profundidade de 1000 metros, isto é muito importante, digamos é um segundo factor para depois relacionarmos com os CTDs. Permite-nos fazer uma amostragem muito maior mas só em termos de correntes. Para além do ADCP, depois o navio tem capacidade, de ao fazer observação oceânica, em termos de colocar amarrações na água, manutenção a sistemas de observação em tempo real do oceano, sejam elas bóias ondografas, sejam elas outro tipo de correntómetros fundeados. Estes são os principais», explica o Capitão-tenente.

Um exemplo de um instrumento de controlo remoto é o Remote Operated Vehicle ou ROV, que permite recolher imagens submarinas a cores ou preto e branco, está dotado de um sonar de varrimento, uma garra para manipulação de pequenos objectos e usufrui de uma grande capacidade de manobra.

Com todos estes equipamentos o Navio D. Carlos I desempenha duas missões essenciais: apoio às ciências do mar e à defesa e segurança nacional. Uma embarcação multifuncional …em que o mar é limite.

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