Campanhas oceanográficas no Atlântico Nordeste

Estações sísmicas de fundo oceânico desenvolvidas no IDL Ciências ULisboa são peças fundamentais em projetos europeus

UPFLOW envolve a colaboração entre instituições da Alemanha, Irlanda, Espanha e Portugal

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Trabalho a decorrer no âmbito da campanha oceanográfica EMSO-PT Leg 1

O grupo do IDL Ciências ULisboa dedica-se à construção de OBS desde 2004, participando desde então entre uma a duas campanhas oceanográficas por ano

EMSO-PT Leg 1

O que são estações sísmicas de fundo oceânico?
Estações sísmicas de fundo oceânico ou ocean-bottom seismometers (OBS) são instrumentos capazes de registar o movimento do solo e o som no oceano e inferir informação meteorológica, oceanográfica e ambiental, necessária para a recolha de dados biogeoquímicos.

O Instituto Dom Luiz (IDL) da Ciências ULisboa é responsável pelo desenvolvimento e construção de estações sísmicas de fundo oceânico (OBS). Estes instrumentos têm sido utilizados em importantes projetos europeus, como é o caso do Observatório Europeu Multidisciplinar do Fundo do Mar e Coluna de Água (EMSO-PT) e mais recentemente do projeto “Upward mantle flow from novel seismic observations” (UPFLOW), liderado pela sismóloga Ana Ferreira, professora da University College London, no Reino Unido, e que obteve uma consolidator grant, pelo Conselho Europeu de Investigação (ERC), no valor de 2.8 milhões de euros, e que irá possibilitar o lançamento de 50 sismómetros de alta sensibilidade no fundo do Oceano Atlântico.

A equipa do IDL Ciências ULisboa responsável pelo desenho, desenvolvimento e construção de protótipos para este tipo de atividade é dirigida por Carlos Corela, sendo composta ainda por Afonso Loureiro e José Luís Duarte.

O EMSO-PT é coordenado pelo Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) e visa adquirir dados bióticos e abióticos do fundo oceânico e coluna de água, concretamente temperatura, oxigénio dissolvido, turbidez, som e correntes. O EMSO-PT integra um consórcio europeu de infraestruturas para a investigação (ERIC), que consiste num conjunto de instalações regionais localizadas ao longo de toda a costa europeia, incluindo os Mares Negro e Mediterrâneo, com o objetivo de monitorizar os processos ambientais marinhos relacionados com a interação entre a geosfera, a biosfera e a hidrosfera. Trata-se de plataformas equipadas com múltiplos sensores, instalados no fundo do mar e ao longo da coluna de água, com o intuito de medir diferentes parâmetros biogeoquímicos e físicos com implicações na mitigação de desastres naturais e na monitorização das alterações climáticas e dos ecossistemas marinhos.

O projeto DUNE, onde Carlos Corela é o investigador principal, tem permitido estudar e desenvolver todas as soluções técnicas adotadas nestes OBS, considerados peças fundamentais nos projetos europeus em que o IDL Ciências ULisboa participa.

O grupo dedica-se à construção de OBS desde 2004, participando desde então entre uma a duas campanhas oceanográficas por ano. O desenvolvimento e construção do equipamento vai evoluindo à medida que as tecnologias e os recursos vão avançando.

Um dos mais importantes contributos que este instrumento providencia é o aumento e a melhoria da informação sobre a atividade sísmica no Sudoeste da Ibéria, anteriormente monitorizado apenas por estações sísmicas em terra.

Estudo pioneiro das plumas mantélicas no Atlântico Nordeste

O projeto UPFLOW tem como objetivo preencher uma lacuna no conhecimento acerca dos intensos movimentos que ocorrem no interior da Terra. Este projeto pretende estudar a litosfera e o manto na região que vai da Crista Média Atlântica até às Canárias, passando pelos arquipélagos dos Açores e da Madeira e tem como objetivo compreender o fluxo ascendente no manto e qual o seu papel na origem dos arquipélagos dos Açores, da Madeira e das Canárias. Trata-se de uma experiência sísmica passiva, com o auxílio de 50 OBS, que deverá permitir uma resolução da ordem dos 100-200 km, até uma profundidade de cerca de 1000-1500 km.

A duração prevista desta missão é de 14 meses. A primeira viagem de colocação dos instrumentos aconteceu na semana passada e deverá terminar em meados do próximo mês de agosto. Os cientistas acreditam que a dimensão espacial e temporal sem precedentes desta missão proporcionará uma recolha extensiva de dados que poderá ajudar a desvendar processos e fenómenos no interior da Terra nesta zona de forte atividade sísmica e vulcânica a um nível nunca antes alcançado.

Ana Ferreira
“Esta é uma experiência sísmica sem precedentes”, diz Ana Ferreira
Imagem cedida por AF UPFLOW

Para Ana Ferreira, “esta é uma experiência sísmica sem precedentes”, acrescentando que se trata da primeira vez que será abrangida uma região tão vasta no Atlântico Norte por estes instrumentos de alta sensibilidade. “A análise dos seus dados vai permitir, esperamos, compreender melhor os movimentos massivos que ocorrem a centenas de quilómetros de profundidade, no interior do manto terrestre – em particular, os escoamentos ascendentes de material, que ainda não compreendemos muito bem. Esta atividade é o que, em última instância, provoca erupções vulcânicas e que pode dar azo a terramotos”, conclui Ana Ferreira.

O projeto UPFLOW também irá usar um novo método de representação gráfica da atividade sísmica – isto é, uma nova maneira de caracterizar a estrutura sob a superfície terrestre a partir da análise de ondas sísmicas – anteriormente usadas por astrofísicos para estudar galáxias distantes.

O UPFLOW envolve a colaboração entre instituições da Alemanha, Irlanda, Espanha e Portugal. É executado pelo Instituto Alfred Wegener, Universidade de Potsdam, Centro Helmholtz de Potsdam, Centro Helmholtz de Investigação Oceânica de Kiel; Instituto de Estudos Avançados de Dublin, Instituto Real e Observatório da Armada, IDL Ciências ULisboa, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa e IPMA.

Para Miguel Miranda, presidente do IPMA e antigo professor da Faculdade, “a existência das ilhas Canárias e das ilhas vulcânicas da Madeira e dos Açores tem origem nos movimentos massivos nas profundezas da Terra", acrescentando que esta investigação propõe descobrir se existe uma ligação no mecanismo de formação destas ilhas.

O papel dos OBS na monitorização do fundo oceânico e da coluna de água

A campanha oceanográfica EMSO-PT Leg 1 teve lugar ao largo da costa sudoeste de Portugal Continental entre 23 e 26 de maio de 2021, a bordo do navio de investigação Mário Ruivo. Durante a campanha, foram lançados três OBS, naquela que é uma das regiões de maior atividade sísmica do território português: dois deles equipados com um sismómetro de banda larga, um com um acelerómetro e todos contendo um hidrofone.

Equipa a bordo do navio
Esta missão iniciada em maio deverá terminar em novembro deste ano
Fonte  EMSO-PT Leg 1

Adicionalmente, cada OBS levava também meios de cultura para estudar as populações de bactérias bentónicas, como parte da tarefa a cargo da equipa liderada por Belarmino Barata, professor do Departamento de Química e Bioquímica da Ciências ULisboa.

“O hidrofone regista frequências altas, sendo ideal para a gravação de vocalizações de mamíferos marinhos (20-130 Hz). Regista igualmente a atividade sísmica e a partir dos seus dados é possível inferir parâmetros oceanográficos (o período e a altura das ondas, a intensidade das correntes de fundo) e meteorológicos (o vento à superfície). Os acelerómetros podem operar as frequências mais elevadas, permitindo, assim, detetar atividade sísmica de diferentes intensidades”, explica Carlos Corela.

As medições de natureza diversa obtidas por estes instrumentos e a sua configuração abrem portas a uma caracterização minuciosa da dinâmica do fundo marinho desta região. Nesta missão, os OBS foram colocados a profundidades diferentes conforme a sua localização: no planalto de Sagres a cerca de 3000 m; no planalto do Marquês de Pombal a 2000 m; junto à falha Pereira de Sousa a 1200 m.

 

Esta missão iniciada em maio deverá terminar em novembro deste ano. “Estes aparelhos terão registos de vários meses da sismicidade local e a sua triangulação permitirá localizar a origem dos eventos e a sua magnitude, estendendo, dessa forma, a rede de observação terrestre para o oceano”, esclarece o Carlos Corela. O equipamento, que no seu total pesa 175 kg fora de água e 30 kg em imersão, inclui ainda um datalogger com autonomia até um ano e meio, uma antena rádio, uma luz que se ativa no final da missão, quando a estrutura chega à superfície, e duas a quatro esferas de vidro para efeitos de flutuação, para além da esfera estanque que contém os sensores sísmicos.

Um OBS pode ser lançado para uma profundidade máxima de 6000 m. O lastro de ferro é abandonado no fundo, mas será completamente corroído no espaço de alguns meses/anos, dependendo do grau de atividade das bactérias quimiotróficas.

OBS
Um OBS pode ser lançado para uma profundidade máxima de 6000 m
Fonte IPMA

A sensibilidade dos sensores que integram um OBS, bem como a sua colocação no fundo do mar, obriga a uma série de precauções técnicas, concebidas e executadas pela equipa. “Os OBS descem a uma velocidade de 1 m/s, mas é possível que, devido à topografia do fundo marinho, fiquem inclinados. Para lidar com estes casos, os instrumentos dos OBS incluem sensores de orientação para correção dos registos. Para além disso, todos os componentes têm uma frequência de ressonância que pode ser registada como sinal espúrio e que por isso precisa de ser mitigada ou anulada, neste caso pela carcaça exterior da estrutura. É esta alta sensibilidade que permite o registo de ondas gravíticas geradas por tempestades no oceano a milhares de quilómetros de distância”, conclui Carlos Corela.

Ana Pires, IDL Ciências ULisboa, com ASS, ACI Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
A colony of tiny ants swarming an area of the patio stone

O cientista José Alberto Quartau escreve um artigo em homenagem ao grande entomologista e lendário biólogo evolucionista, muitas vezes apelidado de novo Darwin e também pai da Biodiversidade, visto ter sido um dos mais apaixonados e eloquentes defensores da diversidade biológica deste planeta. "Só depois de ter adquirido conhecimentos aprofundados sobre as formigas é que Wilson se sentiu atraído por analisar as forças seletivas que moldam o comportamento social animal, bem como o do próprio homem, esse ser que continua verdadeiro enigma para tantos cientistas e filósofos", conta José Alberto Quartau.

Hands working with liquids in laboratory

A Câmara Municipal de Lisboa (CML), a Faculdade e a Associação para a Investigação e Desenvolvimento de Ciências (FCiências.ID) inauguram esta quinta-feira, dia 13 de janeiro, o BioLab Lisboa (BLL). Para Luís Carriço, diretor da Ciências ULisboa, "esta iniciativa é crucial para a integração do cidadão no ecossistema de inovação, de modo a que todos juntos possamos produzir o conhecimento que nos ajudará a criar a cidade do amanhã".

Scientists working at the laboratory

Jaime A. S. Coelho, professor do DQB Ciências ULisboa e investigador no CQE, polo desta faculdade, é o primeiro investigador a trabalhar em Portugal a ser galardoado com o Prémio Thieme Chemistry Journals. "É uma enorme honra fazer parte desta prestigiada lista em que estão presentes outros químicos internacionalmente reconhecidos, como o Dean Toste (distinguido em 2003), Nuno Maulide (distinguido em 2010), Benjamin List (distinguido em 2001, prémio Nobel da Química 2021), David MacMillan (distinguido em 1999, prémio Nobel da Química 2021), entre outros”, diz Jaime A. S. Coelho.

Worldwide connection technology interface. Global Strategy Virtual Icon.Innovation Graphs Interface

A Faculdade é um dos associados fundadores da Biodata.pt, que opera a infraestrutura distribuída portuguesa de dados biológicos e o nó português ELIXIR. “A participação da Faculdade nesta associação é de elevada importância e valor estratégico”, escrevem os cientistas Cátia Pesquita, Sofia Henriques, Vítor Sousa, Célia Miguel e Miguel Machuqueiro.

Digital Cyber Circuit Head 3d

Um dos seis novos projetos financiados pelo Programa CMU Portugal no âmbito do concurso da FCT para projetos exploratórios 2021, na área das TIC intitula-se “Agência de Adultos Idosos em Interação Humano-Robot”.

zona costeira

Trabalho de investigação liderado por grupo da Universidade de Barcelona, que conta com contribuições de quatro investigadores do IDL Ciências ULisboa, encontra evidências de ocupação Neandertal mais recuada e prolongada no tempo.

Pescoço inclinado para trás

"Esta altura do ano é ideal para parar e refletir e sobretudo agradecer aos alunos, alumni, professores, investigadores e todos os outros funcionários desta “casa”, aqueles que continuam no ativo, os que se reformaram e aos que já não estão entre nós. Há um legado, sempre", escreve Ana Subtil Simões, editora da Newsletter de Ciências.

6 investigadores

Equipa de investigadores portugueses a trabalhar no German Cancer Research Center desenvolvem técnica pioneira para o tratamento com protões do cancro da próstata.

várias imagens de engenheiros ao computador e no terreno

Último artigo de opinião no âmbito das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial.

Troféu

Em 2021 a Ordem dos Engenheiros (OE) celebrou 85 anos e 152 anos enquanto associação representativa destes profissionais portugueses. Durante as comemorações, esta sociedade pública profissional distinguiu Ciências ULisboa com o Troféu OE pelo centenário da criação da licenciatura Engenharia Geográfica/Geoespacial, um dos 12 que foram atribuídos durante a Gala 85 Anos OE.

Campus da Faculdade - passagem

“O equilíbrio entre o pensamento holístico e o pragmatismo experimental, entre a intuição e a dedução, é difícil de atingir. A educação é o terreno próprio para não recearmos essa viagem”, escrevem Rui Malhó e Helder Coelho, a propósito da obra “Complexidade: implicações e políticas globais”, apresentada recentemente na Fundação Calouste Gulbenkian.

Logotipo da rubrica radar Tec Labs

Vigésima rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a Shift.

1.ª edição das Medalhas de Mérito Científico REN - Ciência LP

Adyler Frota,  alumnus do mestrado integrado em Engenharia da Energia e Ambiente da Faculdade, foi galardoado este mês com o 2.º prémio das Medalhas de Mérito Científico REN - Ciência LP, na categoria jovens estudantes, pela tese “Otimização do Desempenho Ótico de amostras de silício cristalino por Metal Assisted Chemical Etching (MACE)” e que contou com os orientadores José Silva e Ivo Costa.

grupo de atletas da equipa AEFCL

A equipa de natação da AEFCL conquistou nove medalhas num total de 24 provas no Campeonato Nacional Universitário de Natação em Piscina Curta. A AEFCL conseguiu a sua melhor classificação de sempre nestes campeonatos.

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Um estudo liderado por um estudante do doutoramento em Biologia e Ecologia das Alterações Globais sobre a influência da temperatura da água do mar nos “divórcios” de uma população de albatrozes demostrou, pela primeira vez, uma influência direta do meio ambiente nas taxas de separação desta espécie monogâmica.

Maria Amélia Martins-Loução

“O esforço contínuo em inovar e cruzar saberes vale sempre a pena”, diz a cientista Maria Amélia Martins-Loução, distinguida com o Grande Prémio Ciência Viva 2021.

Brochuras e outros brindes

"A comunicação gera representações sociopsicológicas que são usadas para diferenciar, reconhecer e memorizar os seus bens, produtos e serviços, tornando-os singulares." Mais uma rubrica em jeito de editorial, da autoria de Ana Subtil Simões, editora da Newsletter de Ciências.

Maria Manuel Torres com alunos

"A Matemática serve para fazer magia", comenta Maria Manuel Torres, professora do Departamento de Matemática, a propósito da sessão sobre investigação em Matemática pura, realizada no âmbito do "Encontro com o Cientista", uma inicativa do Pavilhão do Conhecimento - Escola Ciência Viva. A Faculdade recebeu a visita de cerca de 45 alunos, com cerca de 10 anos, acompanhados pelas suas professoras e auxiliares, assim como por técnicos da Ciência Viva.

Reboot - closing this endless crisis [terminar esta crise interminável]

A Reboot é uma associação sem fins lucrativos formada em outubro de 2020 com a missão de criar uma comunidade focada no combate à crise climática. Circular 2021 é o próximo evento organizado pela Reboot, e decorre a 1 de dezembro, na Aula Magna da Reitoria da ULisboa.

Todas as semanas são boas para dar a conhecer os cientistas e o que investigam, assim como os seus contributos para o avanço do conhecimento, ainda assim há semanas mais especiais que outras, como é o caso da Semana da Ciência e da Tecnologia.

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Alan Phillips é distinguido, pelo 4.º ano consecutivo, como um dos cientistas mais citados na área da Ciência Vegetal e Animal a nível mundial, pelo Highly Cited Researchers da Clarivate Analytics, uma empresa norte-americana especializada em gestão de informação científica.

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Investigador do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar polo da Ciências ULisboa lidera descoberta sobre o comportamento social do musaranho-de-dentes-brancos.

Mulher escreve num quadro

Quer saber quem são os cientistas mais citados a nível mundial? Aceda gratuitamente aos dados da Mendeley, publicados na Elsevier. Portugal tem 481 cientistas no ranking referente ao impacto ao longo da carreira e 703 no ranking de 2020. Ciências ULisboa apresenta melhores resultados face a 2019.

4 pessoas com colete refletor

O Gabinete de Segurança, Saúde e Sustentabilidade da Ciências ULisboa promoveu a realização do primeiro simulacro no edifício do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente. O primeiro exercício na Faculdade ocorreu em dezembro de 2013. Até agora já foram realizados 19 simulacros.

João Carlos Ribeiro Reis, professor aposentado do Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade, e investigador do Centro de Química Estrutural, faleceu no passado dia 5 de novembro. A Faculdade apresenta sentidas condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

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