Os cabos submarinos existentes revelam outro propósito
Durante anos, os cabos de fibra óptica ligaram países através do fundo do oceano para tráfego de Internet, chamadas telefónicas, transacções financeiras e outras comunicações digitais.
Em 2020, investigadores da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU) encontraram outra utilização para estes cabos subaquáticos. Eles descobriram que os cabos poderiam atuar como um dispositivo de escuta passivo. Usando este sistema, eles detectaram os sons profundos das baleias nas águas próximas a Svalbard.
Este sucesso levou os investigadores a investigar se estes cabos poderiam fornecer mais informações sobre as baleias. Estudos recentes mostraram agora que as baleias podem ser observadas mesmo quando estão completamente silenciosas.
Pequenos cabos de fibra óptica no fundo do mar podem fazer mais do que você imagina ao detectar baleias silenciosas
Os cientistas descobriram que as baleias geram ondas de pressão de baixa frequência enquanto nadam no oceano. Quando uma baleia se move, seu corpo empurra a água à sua frente. Este movimento perturba a água circundante e os sedimentos do fundo do mar próximo. Os cabos de fibra óptica são sensíveis o suficiente para detectar essas alterações.
Martin Landro, chefe do Centro de Previsão Geofísica da NTNU e autor sênior do estudo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), explicou que as baleias silenciosas ainda podem ser detectadas porque seus movimentos criam perturbações mensuráveis. Nenhuma pesquisa anterior se concentrou nessas ondas de pressão de baixa frequência para detectar baleias, disseram os pesquisadores.
Ondas de pressão são mais difíceis de detectar
A equipe de pesquisa explicou que as ondas de pressão de baixa frequência enfraquecem rapidamente à medida que se movem pela água. Robin Andre Rorstadbotnen, primeiro autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado no Centro de Previsão Geofísica, disse que os navios grandes são mais fáceis de detectar porque movem mais água do que as baleias. Como as baleias movem pouca água, estas ondas de pressão devem mergulhar na coluna de água antes de serem detectadas por cabos de fibra óptica. A compreensão dessa diferença ajudou os pesquisadores a melhorar os métodos de detecção.
Os navios ajudaram os cientistas a entender os movimentos das baleias
As águas ao redor de Svalbard recebem muitos navios ao longo do ano, incluindo navios de cruzeiro e navios de pesquisa. Os navios estão equipados com Sistema de Identificação Automática (AIS). Este sistema informa continuamente a identidade, posição, velocidade e curso da embarcação. Os pesquisadores compararam os dados AIS com sinais gravados em cabos de fibra óptica.
Pesquisas anteriores concentraram-se principalmente no som emitido pelos navios. Em pesquisas recentes, os cientistas perceberam que também podem medir as ondas de pressão criadas pelos navios na água. Como as posições e velocidades dos navios eram conhecidas através de dados AIS, os pesquisadores puderam comparar as ondas de pressão registradas com o movimento real do navio. Isso os ajudou a entender como seriam as ondas de pressão das baleias.
A física desempenhou um papel fundamental na pesquisa
Os cientistas também confiaram na equação física publicada por Lord Rayleigh em 1917. A equação descrevia originalmente como as bolhas colapsam na água fervente. Embora a água fervente e o movimento do oceano possam parecer não relacionados, os pesquisadores dizem que os mesmos princípios físicos ajudam a explicar as ondas de pressão dos navios e das baleias em movimento.
O uso dos dados do navio em conjunto com a equação de Rayleigh permitiu aos pesquisadores calibrar suas observações. Eles foram então capazes de interpretar os sinais de frequência mais baixa com maior confiança. Esta foi uma das principais conclusões do estudo.
Esta descoberta foi confirmada pela baleia azul
A equipe de pesquisa recebeu ajuda inesperada da natureza. Uma baleia azul nadou perto da superfície enquanto fazia barulho. Cabos de fibra óptica detectaram esses sons usando técnicas desenvolvidas durante pesquisas anteriores.
A baleia então mergulhou mais fundo no oceano sem emitir nenhum som. Em vez de perder o animal de vista, os pesquisadores estudaram dados de ondas de pressão de baixa frequência. Eles continuaram a observação com sucesso mesmo depois que a baleia ficou em silêncio. Isso confirmou que o novo método de detecção funciona. Os cientistas dizem que a observação foi possível porque entenderam como as ondas de pressão se comportam após estudarem os navios.
As redes de cabo existentes podem suportar armazenamento
Os cientistas acreditam que esta descoberta pode tornar-se uma ferramenta importante para proteger as baleias. Muitas populações de baleias foram dizimadas por décadas de caça comercial às baleias. Embora algumas populações tenham recuperado, o número de baleias continua difícil de estimar porque estes mamíferos marinhos viajam por grandes áreas do oceano.
O monitoramento tradicional depende dos sons das baleias. No entanto, as baleias silenciosas são frequentemente esquecidas. Uma nova técnica ajudará os cientistas a monitorar com precisão as populações de baleias, sem perturbar os animais. Ele também usa cabos de fibra óptica que existem sob os oceanos de todo o mundo.
Mais oportunidades além da observação de baleias
A equipe de pesquisa já propôs vários usos adicionais para cabos de fibra óptica subaquáticos. Os cientistas acreditam que estas redes de cabos podem ajudar a detectar terremotos. Eles também podem monitorar dutos submarinos em busca de possíveis danos ou sabotagem.
Os cientistas propuseram vincular observações de cabos com dados de satélite para construir um observatório Terra-Oceano-Atmosfera-Espaço. Tal sistema melhoraria a compreensão dos eventos naturais que ocorrem no planeta. A capacidade de detectar baleias silenciosas acrescenta outra aplicação possível a esta lista crescente. Os investigadores acreditam que a infra-estrutura de comunicação subaquática pode apoiar a investigação científica sem ter de instalar sistemas de monitorização inteiramente novos.
Por que essa descoberta é importante?
Esta pesquisa mostra que os cabos de comunicação de fibra óptica podem realizar muitas tarefas além de transportar o tráfego da Internet. Ao detectar ondas de pressão criadas por baleias nadadoras, estes cabos oferecem aos cientistas outra forma de observar a vida marinha. A descoberta combina tecnologia de comunicação, ciência oceânica, rastreamento de navios e física para melhorar o monitoramento das baleias.
Os pesquisadores acreditam que a técnica impulsionará os esforços de conservação, ajudando os cientistas a estimar com mais precisão as populações de baleias e a estudar o comportamento das baleias, mesmo quando os animais estão silenciosos no fundo do oceano.
Perguntas frequentes
Q1. Como os cabos de fibra óptica detectam baleias silenciosas?
Cabos de fibra óptica detectam ondas de pressão de baixa frequência geradas pelas baleias à medida que se movem na água. Embora o som seja silencioso, essas perturbações da água viajam até os cabos, permitindo aos pesquisadores monitorar os movimentos das baleias no fundo do oceano.
Q2. Por que esta descoberta é importante para a conservação das baleias?
Esta técnica ajuda os cientistas a identificar baleias que ficam silenciosas debaixo d’água. Uma melhor monitorização pode ajudar a melhorar as estimativas populacionais, estudar os padrões de migração, apoiar o planeamento da conservação e compreender os ecossistemas marinhos utilizando as redes de cabos existentes.
