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
Flávio Gomes Oliveira a verificar se as armadilhas capturaram algum musaranho

Flávio Gomes Oliveira, doutorando do programa doutoral em Biologia e Ecologia das Alterações Globais, é um dos autores de um estudo publicado em outubro na Behavioral Ecology, cujos resultados integram a sua tese de doutoramento. Nesta entrevista o jovem investigador faz um balanço dos primeiros anos do doutoramento e deixa conselhos para quem quer seguir esta área.

Musaranho-de-dentes-brancos a ser devolvido à natureza

Um estudo realizado em Lisboa por um grupo de investigadores do CESAM, polo da Ciências ULisboa e da Universidade Adam Mickiewicz de Poznań, na Polónia, detetou diferenças substanciais no comportamento e metabolismo dos musaranhos-de-dentes-brancos que ocorrem na capital portuguesa, quando comparados com indivíduos provenientes de áreas naturais.

Emmanuelle Charpentier e a Jennifer Doudna

Este ano, o Prémio Nobel da Química foi atribuído às cientistas Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna pelo "desenvolvimento de um método de edição do genoma", denominado CRISPR/Cas9. Leia o artigo da autoria de Lúcia Santos e Madalena Pinto, estudantes de doutoramento no polo da Faculdade do BioISI e Federico Herrera, professor do Departamento de Química e Bioquímica e investigador do BioISI.

Chuva intensa

Um estudo publicado na Nature Communications revela um aumento significativo da quantidade de humidade proveniente das regiões fornecedoras de água precipitável, água transportada até aos continentes pelos chamados rios atmosféricos (ARs).

Logotipo dos Prémios Científicos ULisboa/Caixa Geral de Depósitos 2019

A cerimónia de entrega dos Prémios Científicos ULisboa/CGD 2019 estava prevista para 20 de outubro, na Reitoria da ULisboa, mas face à evolução da pandemia da COVID-19 e na sequência da resolução do Conselho de Ministros emitida recentemente, a cerimónia será adiada para data a anunciar quando as condições de segurança estejam novamente reunidas. Das 30 distinções desta última edição, cinco são para professores e investigadores da Ciências ULisboa.

Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez

O Prémio Nobel da Física 2020 distingue um dos teóricos mais distintos dos últimos 60 anos, o matemático e físico sir Roger Penrose e os astrónomos Reinhardt Genzel e Andrea Ghez, que revelaram a presença de um buraco negro extremamente massivo na região central da Via Láctea. Leia o artigo dos cientistas José Pedro Mimoso e Nelson Nunes, em colaboração com José Afonso e António Amorim.

Imagem abstrata

Ciências ULisboa integra a Rede de Inovação da Imprensa Nacional-Casa da Moeda (INCM), cujo objetivo é promover a ponte entre a investigação produzida em ambiente académico e o contexto industrial e empresarial.

Logotipo Radar Tec Labs

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

Campus da Ciências ULisboa

Ciências ULisboa volta a preencher a totalidade das vagas, no âmbito da 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso (CNA) ao ensino superior: 1001 candidatos conseguiram colocação nas 13 licenciaturas e nos três mestrados integrados desta faculdade, 449 como 1.ª opção. O número de vagas aumentou na maioria dos cursos, assim como as notas dos últimos alunos colocados nesta 1ª fase.

Cidade

Melhorar o funcionamento e a otimização energética de edifícios e equipamentos, resolvendo algumas das suas limitações, é um dos objetivos do projeto “Self Assessment Towards Optimization of Building Energy (SATO)”, liderado pela Ciências ULisboa e que tem início marcado para o próximo mês de outubro. O projeto integra 16 parceiros europeus da academia e dos sectores público e empresarial e representa a primeira grande colaboração científica entre o LASIGE e o IDL.

Papéis, canetas e braços

Vários alunos da Ciências ULisboa, da Universidade do Algarve (Ualg) e da Faculdade de Medicina Dentária (FMD) da ULisboa apresentaram este verão projetos de iniciação à investigação, desenvolvidos no âmbito da iniciativa “Sê Investigador por Três Semanas!”, promovida pelo Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa (CEAUL), com o objetivo de cativar os jovens para esta atividade.

cabra-montês

Dezenas de cientistas, técnicos e vigilantes da natureza do ICNF - Instituto da Conservação da Natureza e das Florestas, bem como cidadãos uniram-se em prol do novo Livro Vermelho dos Mamíferos de Portugal continental. O objetivo é melhorar até 2021 o conhecimento destas espécies e dessa forma contribuir para o estabelecimento de medidas e ações de conservação.

Imagens de perfil de 19 cientistas

Entre março e julho deste ano, as redes sociais da Faculdade deram a conhecer 19 pessoas e histórias de investigação, no âmbito da iniciativa “O que faço aqui?”, disponível no site da Faculdade.

Pessoa com livros

"Neste momento tão dinâmico em que vivemos será importante pensar sobre aquilo que se pode ou não controlar e ir aprendendo a navegar perante a realidade que se apresenta a cada momento", escreve a psicólogia Andreia Santos.

Alunos e professoras no campus da Faculdade

O novo ano letivo começou esta semana e a Faculdade deu as boas-vindas aos alunos do Advanced Quantitative Methods on Health Care Innovation, cujas aulas online começaram esta terça-feira e se prolongam em Portugal até ao próximo dia 15 de outubro.

Estação de Extração de RNA

“Foi incrível perceber que numa adversidade, o ser humano tem a capacidade de se reinventar e criar novos projetos", diz Daniel Salvador, voluntário no CT Ciências ULisboa, entre maio e julho, licenciado e mestre pela Ciências ULisboa, atualmente estudante do 4.º ano do doutoramento em Saúde Ambiental da Faculdade de Medicina da ULisboa.

Criança em casa acompanhada pela presença de um adulto

Uma equipa de nove estudantes da ULisboa - LxUs -, supervisionados por Hugo Ferreira, professor do Departamento de Física e investigador do Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica da  Ciências ULisboa, ganhou o Translation Potential Runner-Up Award na 5.ª edição do SensUs Student Competition, 2.º lugar na categoria de potencial de translação, um prémio que valoriza a capacidade de criação de um modelo de negócio, viável e com qualidade.

Pormenor da visão artística da observação da "estrela bebé"

Pela primeira vez foi possível observar como é que uma “estrela bebé” adquire massa até chegar à sua massa final. Arcos de campo magnético ligam a “estrela bebé” ao disco circundante e a massa flui. Os resultados desta observação encontram-se publicados na revista Nature. O artigo resulta de uma colaboração no âmbito do GRAVITY, um instrumento desenvolvido por um consórcio internacional e do qual fazem parte cientistas do CENTRA, polo da Ciências ULisboa.

Marta Palma no CT Ciências ULisboa

“A maior aprendizagem é perceber que de facto existem pessoas maravilhosas, com uma enorme generosidade e grande sentido de voluntarismo e muito dinâmicas. E que trabalhando juntos, podemos de facto fazer a diferença”, diz Marta Palma, funcionária do Departamento de Biologia Animal e voluntária no Centro de Testes Ciências ULisboa.

Homem em banco de jardim, observando o rio

Andreia Santos, psicóloga do GApsi Ciências ULisboa, deixa um alerta: "o nível de cansaço sentido pelas pessoas a assistir a conferências, palestras através de um ecrã é superior ao de assistir ao mesmo de forma presencial".

Vanessa Mendonça

“Este prémio simboliza não só o reconhecimento do meu trabalho, mas também de toda a equipa que nele participou”, conta Vanessa Mendonça, segunda classificada pelo Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias 2020. Vanessa Mendonça concluiu o mestrado e o doutoramento na Faculdade e atualmente é investigadora do MARE.

A SPECO anunciou recentemente os vencedores do Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias 2020. José Ricardo Paula é o grande vencedor desta edição e irá apresentar o seu trabalho no 19.º Encontro Nacional de Ecologia, este ano associado às cerimónias dos 25 anos da SPECO, e que se realiza em dezembro, em Ponte de Lima.

Centro de Testes

Rita Loewenstein Simões, de 23 anos, é voluntária no Centro de Testes Ciências ULisboa, na estação Mix e Real-Time PCR, desde maio passado. Para esta jovem bióloga, formada na Faculdade, este trabalho tem um significado muito simples: ajudar. E foi exatamente isso que a motivou - saber que todas as horas que disponibilizasse fariam a diferença.

Informação eletrónica de rua: Keep your distance

Ganna Rozhnova trabalha em modelação epidemiológica na UMC Utrecht, na Holanda. A antiga aluna de doutoramento em Física Estatística da Faculdade, continua a colaborar com o BioISI e é a investigadora principal de um projeto da FCiências.ID, financiado no âmbito do Apoio especial a projetos Research 4 COVID-19.

Spinophorosaurus nigerensis

Uma inovação anatómica pode ser a chave na compreensão da evolução dos dinossáurios saurópodes. Os autores deste trabalho - Daniel Vidal, Pedro Mocho, Ainara Aberasturi, José Luis Sanz e Francisco Ortega - acreditam que parte do êxito evolutivo deste grupo de animais está relacionado com alterações na cintura pélvica e que esse fator contribuiu para os converter nos animais de maior porte da Terra.

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