Satélites ‘veem’ tartarugas marinhas e ameaças ao oceano

Hoje em dia, ambos estão ficando mais doentes. Todas as espécies de tartarugas marinhas são consideradas ameaçadas, mas é difícil saber como reverter seu declínio quando os primeiros anos de suas vidas são passados ​​em oceano aberto, onde tem sido virtualmente impossível acompanhá-las.

Até recentemente, cientistas se referiam à infância das tartarugas marinhas como “os anos perdidos”, e os únicos dados coletados sobre esse período vinham de encontros acidentais, inadequados para esforços sistemáticos de prevenção de caça ilegal e mortes prematuras. Mas isso começou a mudar com a ajuda da tecnologia que a NASA ajudou a estabelecer décadas atrás.

Aprender sobre os hábitos das tartarugas marinhas no oceano é uma maneira pela qual o Loggerhead Marinelife Center localizado em Juno Beach, Flórida, está apoiando a conservação. Cumprir essa missão requer uma combinação de tecnologia desenvolvida pela NASA – sensores e satélites.

Hirsch, gerente sênior de pesquisa e dados do centro, disse que, no início, os cientistas esperavam proteger os corredores mais movimentados das tartarugas usando transmissores simples para identificar aqueles lugares invisíveis nos oceanos. Graças à miniaturização da tecnologia e à vida útil melhorada da bateria, Hirsch e sua equipe conseguem aprender muito mais usando sensores e transmissores miniaturizados para enviar dados aos satélites.

“Agora podemos coletar dados sobre profundidade adicionando um sensor de pressão”, ela disse. “Podemos olhar os perfis de mergulho de uma tartaruga para ver quanto tempo ela está gastando na superfície ou no fundo, descansando ou forrageando.” Detalhes sobre locais de alimentação, temperatura da água e salinidade são mais alguns pontos de interesse.

Um transmissor preso às costas de uma tartaruga, geralmente após receber tratamento no hospital veterinário do centro, é projetado para durar cerca de um ano antes de cair quando o casco desprende sua camada externa. Um sensor de água reconhece quando uma tartaruga está na superfície e transmite automaticamente os dados armazenados para um satélite. Graças a novos rastreadores que podem ser presos com segurança a tartarugas jovens, os cientistas agora sabem que muitas parecem passar a infância no Mar dos Sargaços, uma área grande, calma e repleta de algas no meio do Oceano Atlântico.

O Loggerhead Marinelife Center pode coletar informações de transmissores em minutos após um download por meio de um serviço de computação em nuvem. Isso é adicionado a um banco de dados compartilhado com outras organizações de conservação. Quando as informações de localização fazem parte das configurações do transmissor, os dados podem atualizar automaticamente um mapa de rastreamento de tartarugas. Isso permite que qualquer pessoa siga o caminho de uma tartaruga, com o objetivo de inspirar as pessoas a aprender sobre espécies ameaçadas de extinção.

Toda essa tecnologia, que agora é parte integrante de um esforço global para reverter o declínio de um dos habitantes mais queridos do mar, surgiu devido ao interesse da NASA na observação da Terra.

Três milhões e contando

Uma das primeiras tentativas da NASA de aprender mais sobre o ecossistema oceânico foi uma colaboração com várias agências, chamada Argos. A tecnologia Argos é composta de rastreadores para alvos terrestres e hardware de satélite para enviar e receber dados meteorológicos e oceanográficos. Desde o primeiro lançamento em 1978, a tecnologia foi atualizada várias vezes, e a versão atual foi lançada em 2022.

Hoje, o Argos é usado para rastrear não apenas tartarugas marinhas e outros animais selvagens, mas também poluição oceânica, barcos de pesca e outras embarcações marítimas, além de transmitir sinais de socorro de navios e plataformas offshore.

Depois que a NASA se afastou do projeto no início dos anos 1980, a agência espacial francesa National Center for Space Studies, uma parceira original, estabeleceu uma parceria público-privada chamada Collecte Localisation Satellites (CLC Group), para gerenciar sua parte do projeto. A National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) dos EUA, outra parceira original, e novos colaboradores, como a agência espacial indiana, continuaram a ajudar a desenvolver e a voar a tecnologia.

Em 2019, o CLS Group, com sede em Ramonville-Saint-Agne, França, tornou-se uma entidade totalmente comercial, e a empresa vem expandindo o serviço de rastreamento para atender à crescente demanda por aplicações comerciais.

“Embora originalmente fosse usado para aplicações oceanográficas, o Argos se expandiu para o monitoramento da vida selvagem – tartarugas marinhas, pássaros, quase todos os animais selvagens, na verdade”, disse Anna Salsac-Jiménez, diretora de comunicações do CLS Group.

A transição para o setor privado foi notavelmente bem-sucedida, com oito satélites atendendo usuários em 100 países com cerca de 22.000 rastreadores de vida selvagem ativos a qualquer momento, bem como transmissores em 5.000 embarcações e 7.000 plataformas oceânicas, como plataformas de petróleo. Novecentos funcionários ao redor do mundo dão suporte a mais de três milhões de transmissões de dados diariamente.

As tags de localização e coleta de dados agora estão anexadas a inúmeras espécies de animais, navios, bóias e muito mais. Quando os dados são recebidos por uma estação terrestre, eles são processados ​​para clientes do CLS Group. Eles podem então ser organizados em planilhas, adicionados a mapas ou convertidos em qualquer formato que os clientes precisem.

Etiquetas de rastreamento certificadas usam uma frequência específica para reduzir o ruído na transmissão de dados e se tornaram um sistema plug-and-play que permite que qualquer pessoa construa um transmissor.

De pássaros a manchas de óleo

A CLS também trabalha com diversas empresas que fabricam etiquetas para diversos usos.

Para animais, o dispositivo não pode pesar mais do que 3% do peso do animal, tornando a marcação de pássaros particularmente desafiadora. Um que pesa apenas 0,07 onças ainda pode ser muito pesado para alguns pássaros, mas funciona bem para outros, fornecendo informações importantes sobre padrões migratórios, disse Salsac-Jiménez.

“Graças à expertise que temos na CLS, podemos adicionar dados de uso da terra quando soubermos para onde os pássaros vão”, ela disse. Uma mudança em um caminho de migração pode ser explicada por mudanças no uso da terra que criam um obstáculo. Os administradores de terras também usam esses dados para modificar o posicionamento de parques eólicos para proteger corredores de migração importantes.

Um tipo diferente de etiqueta é o rastreamento da poluição marinha. Boias colocadas perto de plataformas de petróleo offshore monitoram constantemente a qualidade da água, transmitindo dados regularmente. Isso é especialmente importante para equipamentos que não são inspecionados com frequência. No momento em que um vazamento altera a qualidade da água, a empresa é notificada e pode enviar uma equipe de reparos para consertar o problema.

Boias de deriva usando as etiquetas CLS têm sido usadas para rastrear o caminho de manchas de óleo e “ilhas” de plástico flutuando no mar. A combinação de coordenadas de GPS e conhecimento sobre correntes oceânicas e marés pode ajudar equipes de limpeza a começar o trabalho prontamente, mitigando danos a ecossistemas sensíveis.

Os pesqueiros também estão usando etiquetas CLS para monitorar condições relacionadas às suas atividades comerciais, incluindo a qualidade da água e a localização de
suas capturas.

Localizando Problemas

O CLS Vessel Monitoring System é um sistema baseado em satélite para monitorar e gerenciar pescarias. Além de fornecer verificação de que barcos de pesca de pequena captura estão operando legalmente na área correta, ele pode fornecer um aviso quando um barco entra em uma área restrita, e as tripulações podem enviar sinais de socorro se precisarem de ajuda.

Grandes navios de passageiros e de carga oceânicos são obrigados a instalar um sistema de alerta de segurança de navios, e uma marca, ShipLoc, usa o sistema de marcação. Ele permite que os armadores atendam ao requisito marítimo enquanto monitoram toda a sua frota. O sistema ainda permite que a tripulação envie sinais de alerta automáticos para terra quando confrontada com perigo iminente.

O número crescente de usuários está aumentando a demanda por rastreamento em tempo real. Embora os satélites atuais sejam capazes de coletar e transmitir dados aproximadamente a cada 15 minutos, essa cobertura pode não ser suficiente.

Para preencher essa lacuna, a CLS criou uma empresa chamada Kinéis para desenvolver e lançar uma frota de 23 nanosats para transportar cargas úteis da Argos. Uma constelação dedicada fornecerá serviço quase em tempo real em quase qualquer lugar do planeta.

Colaborações em evolução

O monitoramento oceânico é um empreendimento tremendo que abrange uma rede de especialistas mundiais que às vezes se sobrepõem, então eles dependem uns dos outros para gerenciar a carga de trabalho. Uma dessas interseções está ocorrendo com o satélite Surface Water and Ocean Topography (SWOT) desenvolvido pela NASA e parceiros europeus. O satélite, lançado no final de 2022, observa toda a água da superfície do planeta, medindo características oceânicas em resolução sem precedentes, de acordo com Tahani Amer, executivo do programa SWOT.

“A NASA está protegendo nosso planeta ao entender tudo, do ciclo da água à atmosfera. É um trabalho incrivelmente desafiador, e fazemos isso em colaboração com todos os nossos parceiros internacionais”, disse Amer. Os cientistas planejam usar dados SWOT para entender melhor o ciclo global da água, fornecendo insights sobre os papéis que os oceanos desempenham no ecossistema da Terra porque, disse Amer, “a água nos une, e SWOT é água”.

O CLS Group é um dos mais de duas dúzias de adotantes iniciais que ajudarão a NASA a preparar os dados SWOT para uma distribuição mais ampla. “Nossos especialistas estão auxiliando na cadeia de processamento dos dados oceânicos”, explicou Salsac-Jiménez. “Eles também estão preparando o formato dos dados e como eles são lidos enquanto o SWOT está em órbita.”

Essas informações serão usadas para dar suporte a um esforço importante para cientistas e clientes do CLS – modelos de deriva. Boias de deriva coletam dados para validar modelos que preveem como as coisas fluem pelo oceano. Isso pode estar rastreando a direção de uma mancha de óleo ou uma mancha de lixo no oceano. Quando dados SWOT são adicionados, os modelos serão mais confiáveis.

Com a expansão do serviço de rastreamento para setores não marítimos, da agricultura à terceirização de atualizações sobre trilhas para caminhadas, Salsac-Jiménez credita à primeira colaboração com a NASA o mérito de tornar tudo isso possível.

“Tudo começou com a NASA, a NOAA, a agência espacial francesa e todos os outros”, ela disse. “Sem a colaboração deles e sem a ajuda deles, a Argos não estaria onde está hoje. Não teríamos os satélites ou as cargas úteis no lugar se não fosse pela contribuição de todos os outros.”