Os dados que o oceano guardou durante vinte anos agora podem ser analisados com a ajuda da inteligência artificial. Milhares de boias espalhadas pelo oceano são capazes de fornecer informações cuja obtenção antes parecia complexa. De acordo com o estudo, a inteligência artificial utiliza com sucesso os dados coletados no âmbito do programa Argo para estudar a circulação do Oceano Atlântico.
O trabalho, publicado na revista Ocean Science, combina métodos de aprendizado de máquina e modelos oceanográficos para analisar um dos sistemas responsáveis pelo transporte de calor no planeta. Por mais de duas décadas, cerca de quatro mil boias autônomas operam no âmbito do programa internacional Argo. Esses dispositivos mergulham até 2000 metros de profundidade, registrando temperatura, salinidade e pressão, e depois transmitem os dados via satélite aos pesquisadores em todo o mundo.
A novidade deste estudo reside no uso diferente dessas medições. Em vez de considerar informações isoladas, os cientistas aplicaram a inteligência artificial para detectar padrões que indicam o comportamento de grandes sistemas de circulação oceânica. Os pesquisadores buscaram descobrir se os dados dispersos do Argo poderiam ser usados para obter informações sobre sistemas de circulação em grande escala.
Para atingir esse objetivo, os pesquisadores treinaram um algoritmo de aprendizado de máquina em simulações detalhadas do oceano. O sistema aprendeu a estabelecer uma relação entre as características da água, em particular temperatura e salinidade, e o movimento das correntes. O Dr. Jannik Völker, autor principal do estudo, destacou este objetivo em sua nota.
O trabalho analisou a Circulação Meridional de Retorno do Atlântico (AMOC) — um vasto sistema que funciona como uma esteira transportadora oceânica. Ela transporta água superficial quente para o norte, onde esfria, afunda e retorna ao sul através de correntes profundas. A AMOC desempenha um papel crítico na distribuição de calor e influencia os padrões climáticos, especialmente na Europa. Portanto, o monitoramento de possíveis mudanças neste sistema é um dos tópicos mais debatidos na climatologia moderna.
As principais conquistas do novo método incluem o uso de dados obtidos por milhares de boias no oceano; a avaliação das características das correntes com base em medições pontuais; a integração de inteligência artificial e modelos físicos; e o apoio ao planejamento de futuras redes de observação.
Apesar dos resultados obtidos, os autores enfatizam as limitações existentes da metodologia. Esta abordagem depende dos modelos utilizados no treinamento da inteligência artificial e enfrenta dificuldades em identificar algumas variações muito rápidas ou mudanças de longo prazo na circulação do Atlântico. Völker afirmou que seu método não substitui as medições diretas no oceano, mas apenas ajuda a utilizar melhor os dados disponíveis e a preencher lacunas nas observações.
Arne Biastoch, professor do GEOMAR e coautor do estudo, acredita que as ferramentas de inteligência artificial podem contribuir para a tomada de decisões sobre futuras redes de monitoramento. Ele enfatizou a necessidade de ponderar como projetar observações eficazes, confiáveis e internacionalmente coordenadas. O próprio estudo, realizado na Helmholtz School for Marine Data Science (MarDATA), um programa que reúne especialistas em ciências marinhas e ciência da computação, demonstra como grandes volumes de dados oceânicos podem ganhar uma nova aplicação quando combinados com métodos de análise modernos.
Pela primeira vez, cientistas conseguiram observar em tempo real o assoalho oceânico se separando e liberando lava em uma cordilheira localizada entre placas tectônicas no Oceano Índico. Este estudo, divulgado na revista Nature nesta semana, detalha um acontecimento geofísico que ocorreu em abril de 2024 ao longo da Cordilheira Sudeste-Indiana, onde as placas Antártica e Australiana apresentaram divergência.
Essa separação resultou no afastamento da crosta oceânica em pelo menos dois metros durante poucos dias. O fenômeno também expeliu aproximadamente 160 milhões de metros cúbicos de lava no fundo do mar, causando o afundamento de partes do leito marinho em até 4,2 metros, devido ao esvaziamento do reservatório de magma.
O mapeamento preciso foi viabilizado por um observatório subaquático que havia sido instalado apenas dois meses antes da atividade sísmica. Graças a este equipamento, os pesquisadores puderam documentar um movimento que aliviou um acúmulo de estresse tectônico estimado entre três e seis décadas na região.
Jean-Yves Royer, geofísico marinho do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) na França, comentou que a dimensão do evento foi uma «grande surpresa». Ele afirmou que a expectativa era de apenas alguns centímetros de deslocamento vertical, mas o registro apontou para 4,2 metros.
Isobel Yeo, geocientista do Centro Nacional de Oceanografia no Reino Unido, ressaltou que, apesar do papel crucial dessas dorsais meso-oceânicas na formação de quase dois terços da superfície terrestre, ainda há muito pouco conhecimento sobre a frequência, a magnitude e a dinâmica das erupções e dos processos tectônicos envolvidos.
Para acompanhar a área, a equipe de geofísicos implementou uma rede de monitoramento denominada OHA-GEODAMS em fevereiro de 2024. Este sistema compreendeu estações de medição espalhadas por um trecho de 100 quilômetros da fissura geológica, situada perto da Ilha de São Paulo (Île Saint-Paul), no Oceano Índico.
Diversos instrumentos foram empregados para registrar as mudanças no ecossistema abissal. Entre eles, cinco hidrofones, que funcionam como microfones subaquáticos para captar ondas sonoras de tremores, e sensores de pressão calibrados para medir variações verticais na topografia oceânica.
Além disso, foram instalados 15 sinalizadores acústicos em suportes no fundo do mar. Estas estações, alimentadas por bateria, trocavam sinais sonoros a cada quatro horas, permitindo calcular o tempo de propagação do som e, assim, identificar alterações na distância horizontal entre as placas tectônicas.
Os dados coletados indicaram que o processo começou com o acúmulo de magma sob alta pressão, forçando sua passagem entre as camadas rochosas e desencadeando tremores a partir de 26 de abril de 2024. Esse evento culminou no colapso da superfície sobre a câmara magmática que foi esvaziada. Os instrumentos permanecem ativos no leito oceânico, com previsão de coleta contínua de dados geofísicos na área até 2027.
