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
Uma aplicação mais recente da fotogrametria é a robótica com base em câmaras estéreo, usada em veículos autónomos terrestres e espaciais, como é o caso do Perseverance

"Não é de mais dizer, que hoje em dia, a fotogrametria é indispensável na cartografia da Terra e que leva a Engenharia Geoespacial até à superfície de Marte", escreve Paula Redweik, professora do DEGGE Ciências ULisboa, por ocasião das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial.

Mulher a escrever num quadro e homem ao lado

"A comunicação tem múltiplas funções num organismo. Uma boa prática, por exemplo, passa por acautelar a reputação dessa estrutura, e para que tal aconteça quem trabalha numa organização deve conhecer esse organismo, nomeadamente a sua missão, visão e lema; e o conjunto de pessoas que constituem esse grupo de trabalho", escreve Ana Subtil Simões, editora da Newsletter de Ciências.

Cumprimento entre Bernardo Duarte e o Reitor da ULisboa

A 26 de julho comemorou-se o Dia da ULisboa. A sessão decorreu na Aula Magna, e contou com a Cerimónia de Entrega de Prémios Científicos ULisboa/CGD das edições de 20219 e 2020. Num conjunto de 18 prémios e 23 menções honrosas, nesta edição de 2020, foram atribuídos quatro prémios e quatro menções honrosas a docentes e investigadores da Ciências ULisboa.

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

O Instituto Dom Luiz (IDL) da Ciências ULisboa é responsável pelo desenvolvimento e construção de estações sísmicas de fundo oceânico (OBS).

A aluna está a centrifugar amostras de ácidos nucleicos no âmbito do fluxograma experimental da atividade de sequenciação.

Mónica Vieira Cunha, professora do Departamento de Biologia Vegetal da Ciências ULisboa, investigadora do cE3c e coordenadora científica do projeto COVIDETECT, foi uma das oradoras da sessão “COVIDETECT – Deteção e quantificação de SARS-CoV-2 em águas residuais, como alerta precoce para a disseminação do vírus na comunidade”, organizada pela Águas do Norte, em formato online, no passado dia 13 de julho.

Mão a segurar num telemóvel com o google maps em fundo

Mais uma crónica por ocasião das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial, desta vez da autoria de Ana Cristina Navarro Ferreira, professora do DEGGE Ciências ULisboa.

Jorge Relvas

Jorge Relvas, professor do Departamento de Geologia da Ciências ULisboa e investigador do Instituto Dom Luiz, é o primeiro português a ser distinguido com a medalha da Society for Geology Applied to Mineral Deposits.

Faleceu no passado dia 28 de junho de 2021 Maria da Conceição Vieira de Carvalho, professora do DM Ciências ULisboa, investigadora do CMAFcIO e investigadora visitante permanente na Rutgers University, nos USA. Ciências ULisboa lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

Encontro Ciência 2021 - Dezoito cientistas recebem as medalhas de mérito científico

O Ciência 2021 atribuiu 18 medalhas de mérito científico, destaque para os professores cientistas da Faculdade - Fernando Catarino, Isabel Âmbar e Maria José Costa (Zita). Por ocasião deste importante acontecimento surgiram três conversas com os membros da Faculdade: "a cereja em cima do bolo". 

Logotipo Radar

Décima sétima rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade.

engenheiro a operar com digitalização a laser 3D

Mais uma crónica por ocasião das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial, desta vez da autoria de João Calvão Rodrigues, professor do DEGGE Ciências ULisboa.

Pessoa com a mão no ar

"Será que a sociedade portuguesa reconhece a excelência da investigação científica produzida em Portugal? Não basta produzir conhecimento científico de elevada qualidade, para que este seja reconhecido pelo público como tal", escreve Ana Subtil Simões, editora da Newsletter de Ciências.

Rui Gonçalvez Deus fardado

Rui Gonçalves Deus, oficial da Marinha e especialista em Investigação Operacional, dá-nos a conhecer o seu percurso académico e profissional, e conta-nos de que forma a passagem pela Faculdade o ajudou a alcançar o sucesso profissional.

 Estrutura molecular

Os compostos alílicos de Mo(II) têm sido estudados na Ciências ULisboa há vários anos, tendo sido demonstrada a sua atividade como precursores de catálise na oxidação de olefinas.

Seringa

Num estudo recentemente publicado na revista Nature Communications uma equipa de investigadores liderada por Ganna Rozhnova, professora na University Medical Center Utrecht e colaboradora do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) na Ciências ULisboa, analisou diferentes cenários de relaxamento das medidas de contenção da pandemia enquanto progredia o processo de vacinação para o SARS-CoV-2 em Portugal.

José Cordeiro

A 1.ª edição do concurso à Bolsa Fulbright para Investigação com o apoio da FLAD – Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento para o ano académico de 2021/2022 selecionou quatro candidatos. Entrevista com José Cordeiro, mestrando em Estatística e Investigação Operacional na Ciências ULisboa.

Atividade realizada no âmbito da Higrografia

"A Hidrografia sofreu drásticas mudanças de desenvolvimento e progresso desde o advento do posicionamento por satélite (GPS) e dos sistemas acústicos de varrimento (multifeixe)", escreve Carlos Antunes, professor do DEGGE Ciências ULisboa, por ocasião das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial.

relógios

As professoras Ana Nunes e Ana Simões apresentam em entrevista os objetivos do repositório digital de cursos e apontamentos de antigos professores da Ciências ULisboa, nomeadamente João Andrade e Silva, Noémio Macias Marques, José Vassalo Pereira, António Almeida Costa e José Sebastião e Silva.

Simulação de larga escala do Universo

Andrew Liddle, investigador do Departamento de Física da Ciências ULisboa e do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, integra a colaboração internacional Dark Energy Survey (DES), que catalogou quase um oitavo de todo o céu, ao longo de seis anos, com o intuito de revelar a natureza da energia escura, responsável pela expansão acelerada do Universo.

Sumário gráfico do trabalho

Um grupo de investigadores utilizou gânglios linfáticos, amígdalas e sangue para mostrar como as células que controlam a produção de anticorpos são formadas e atuam. Estes dados permitirão desenhar estratégias que controlem a regulação do sistema, podendo contribuir para a resolução de doenças autoimunes ou alergias.

Logotipo Radar

Décima sexta rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade.

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A agenda temática avalia a importância que os meios de comunicação de massas têm quando distribuem determinados temas, dando atenção a certos assuntos e esquecendo outros.

lagoas de filtração

As águas residuais podem ser usadas para identificar precocemente novos surtos da COVID-19 e investigar a diversidade dos genomas do vírus SARS-CoV-2 que circulam numa comunidade, segundo comunicado de imprensa emitido pela Águas de Portugal. Os resultados do projeto de investigação COVIDETECT foram apresentados a 26 de maio.

Combinação de imagens de técnicas e aplicações da Geodesia

"Um dos marcos interessantes da contribuição da Geodesia para a sociedade foi a definição do metro formulada em 1791 , que teve como base a medição do arco de meridiano entre Dunkerque e Barcelona, efetuada ao longo de sete penosos anos (em plena revolução francesa)", escreve Virgilio de Brito Mendes, professor do DEGGE Ciências ULisboa, por ocasião do centenário do curso.

Fluviário de Mora

A exposição permanente do Fluviário de Mora inclui “Sons dos Peixes” produzida no âmbito do projeto de investigação “Deteção de Peixes Invasores em Ecossistemas Dulciaquícolas através de Acústica Passiva - Sonicinvaders”, liderado pelo polo da Faculdade do MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente.

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