Por que a Nasa está explorando as profundezas dos oceanos:poker stars pc

As partes mais profundas dos oceanos da Terra são conhecidas como a zona hadal. Seu nome vempoker stars pcHades, o deus grego do submundo, e é um lugar hostil que faz jus à denominação. Ela consistepoker stars pcfossas e canais profundos e se estende até 11 km abaixo da superfície dos oceanos do planeta. Ao todo, ela representa uma áreapoker stars pcleito marítimo equivalente ao tamanho da Austrália — e poucos veículos conseguem sobreviver a um mergulho nesse abismo escuro.

É na zona hadal que os cientistas da Nasa,poker stars pcparceria com o Instituto Oceanográfico Woods Hole (WHOI, na siglapoker stars pcinglês)poker stars pcMassachusetts, nos Estados Unidos, estão tentando explorar e sondar os limites da vida na Terra.

Até a linguagem empregada pelos cientistas para suas missões naquela região utiliza termos adotados pela exploração espacial. Nos últimos anos, biólogos marinhos enviaram diversos "módulospoker stars pcaterrissagem" equipados com sensores e câmeras para "aterrissagens acidentadas" sobre o leito da zona hadal, onde fazem medições.

Mas os engenheiros do Laboratóriopoker stars pcPropulsão a Jato da Nasa no sul da Califórnia, nos Estados Unidos, estão construindo um novo veículo subaquático autônomo chamado Orpheus — o nomepoker stars pcinglês do herói da Grécia antiga que viajou para o submundo e voltou — para mapear as profundezas mais inacessíveis.

Utilizando tecnologiapoker stars pcnavegação visual similar à da sonda Perseverance da Nasapoker stars pcMarte, Orpheus possui câmeras altamente sensíveis para identificar formações rochosas, conchas e outras características do leito oceânico e elaborar mapas tridimensionais pontilhados com marcas do terreno — ou melhor, marcas do leito oceânico. Isso permite que o robô encontre seu caminho e reconheça lugares onde já esteve, mas deverá também ajudar a lançar novas luzes sobre a biodiversidade daquele ambiente hostil.

"Orpheus é um veículo que servepoker stars pcportal", afirma Tim Shank, biólogo das profundezas marinhas que está liderando o programapoker stars pcexploração hadal do Instituto Oceanográfico Woods Hole. "Se ele funcionar, não haverá lugar no oceano aonde não possamos ir."

Não é a primeira vez que Shank tenta atingir as profundezas escuras da zona hadal. Em 2014, o veículo predecessorpoker stars pcOrpheus — Nereus — foi enviado para a Fossapoker stars pcKermadec, a nordeste da Nova Zelândia. Mas o veículo subaquático implodiu a cercapoker stars pc10 mil metrospoker stars pcprofundidade, muito provavelmente devido à imensa pressão.

"Depoispoker stars pc12 horas, nós o vimos emergirpoker stars pcpequenos pedaços", relembra Shank, acrescentando que a perdapoker stars pcNereus fez com que eles repensassem a formapoker stars pcexplorar as profundezas dos mares. Com o tamanho aproximadopoker stars pcum quadriciclo e pesando cercapoker stars pc250 kg, Orpheus foi projetado para ser muito mais leve, menor e mais barato que os veículos subaquáticos anteriores. Isso também o tornaria mais ágil, capazpoker stars pcentrarpoker stars pcfossas e respiradouros no leito oceânico que nunca haviam sido explorados antes.

Europa na Terra

Por muito tempo, os biólogos marinhos acreditaram ser impossível haver vida na zona hadal — mas quando veículos submergíveis começaram a se aventurar na região, na primeira metade do século 20, ficou evidente que a vida poderia suportar aquelas condições.

Na época, se acreditava que todos os organismos vivos fossem sustentados por uma cadeia alimentar abastecida,poker stars pcúltima análise, pela fotossíntese. Plantas, algas e algumas bactérias marinhas nas águas da superfície convertem a energia do Solpoker stars pcaçúcares que são armazenados napoker stars pcmatéria orgânica. Essa matéria é comida pelos herbívoros que, porpoker stars pcvez, são comidos por animais carnívoros.

Os cientistas estavam convencidospoker stars pcque os organismos do leito oceânico sobreviviam com matéria orgânica morta — carcaçaspoker stars pcanimais, fezes e a queda constantepoker stars pcoutros detritos orgânicos, ou "neve marinha", flutuandopoker stars pccima para baixo. Mas se acreditava que não haveria alimento suficiente para sustentar um grande númeropoker stars pccriaturas marinhas e que as áreas mais profundas fossem ainda escuras e frias demais para a vida.

Essa percepção das profundezas oceânicas se alterariapoker stars pc1977, quando uma equipepoker stars pcpesquisa norte-americana lançou um veículopoker stars pcoperação remota a 2.440 metrospoker stars pcprofundidade no Oceano Pacífico. O veículo foi enviado para fotografar os respiradouros hidrotérmicos, onde calor da atividade vulcânica emerge do leito oceânico.

Parapoker stars pcsurpresa, os cientistas descobriram ecossistemas vibrantespoker stars pcvolta dos respiradouros, repletospoker stars pcorganismos marinhos, como o peixe-caracol transparente e anfípodes — crustáceos que se parecem com pulgas — que nunca haviam sido vistos antes.

"Com essa descoberta, nós [encontramos] uma forma inteiramente novapoker stars pcvida na Terra", afirma Shank. "Esses animais não precisam da luz solar direta... eles vivem das substâncias liberadas do leito oceânico."

Os cientistas estavam perplexos: como essas espécies conseguem sobreviver à pressão esmagadora da zona hadal? "A pressão [ali] époker stars pccercapoker stars pc1 mil atmosferas", explica Shank. "Ela é tão forte que as células individuaispoker stars pcum animal seriam totalmente espremidas."

Desde aquela primeira observaçãopoker stars pc1977, os cientistas descobriram que os organismos que vivem nas profundezas adaptaram-sepoker stars pcnível celular para sobreviver naquela região, segundo Shank. As criaturas da zona hadal, como os crustáceos anfípodes e o peixe-caracol, possuem enzimas chamadas piezólitos (palavra derivadapoker stars pc"piezin", ou pressãopoker stars pcgrego), que impedem suas proteínas e membranas celularespoker stars pcserem esmagadas sob pressão extremamente alta.

Os piezólitos combatem a pressão aumentando o espaço ocupado por proteínas no interior das células do organismo para compensar o peso da água àpoker stars pcvolta. "É como erguer os postespoker stars pcuma tenda", compara Shank.

Descobrir organismos que podem não apenas sobreviver, mas se proliferar nesse ambiente opressivo levanta questões importantes para os biólogos que examinam além dos domínios do nosso planeta — como se esses organismos poderão também ser encontradospoker stars pcoceanospoker stars pcoutros mundos.

Abaixo da superfíciepoker stars pcgelopoker stars pcuma das maiores luaspoker stars pcJúpiter — Europa — encontra-se um oceanopoker stars pcágua salgada. Acredita-se que ele tenha 60 a 150 quilômetrospoker stars pcprofundidade e contenha duas vezes mais água que todos os oceanos da Terra juntos. A luz do Sol não penetra na espessa camadapoker stars pcgelopoker stars pcEuropa, repletapoker stars pcfraturas e rachaduras. Abaixo da crostapoker stars pcgelo, a pressão é comparável à da zona hadal da Terra.

"Aqui temos Europa na Terra", afirma Shank. "Não vejo como podemos explorar Europa sem antes fazer o mesmo na Terra."

Um robô capazpoker stars pcexplorar a zona hadal da Terra poderá fazer o mesmopoker stars pcuma lua congelada a 628 milhõespoker stars pcquilômetrospoker stars pcdistância.

"O leito oceânico é uma grande plataformapoker stars pcteste para podermos desenvolver a tecnologia necessária para uma missão bem sucedida até o oceano desses mundos", afirma Russell Smith, engenheiro do Laboratóriopoker stars pcPropulsãopoker stars pcJatos da Nasa, que é parte da equipe responsável pela construçãopoker stars pcOrpheus.

Mas um robôpoker stars pcoperação no espaço sideral ou nas profundezas do oceano precisa ser totalmente autônomo. "O robô precisa ser capazpoker stars pctomar decisões", afirma Smith, acrescentando que o objetivo é que Orpheus possa detectar e classificar DNA ambiental e substâncias da água, alémpoker stars pctrazer amostras do leito oceânico.

Construir um robô para a zona hadal é um desafio incrível, segundo ele. Orpheus precisa suportar pressões intensas e temperaturas extremas. A água na zona hadal está pouco acima do pontopoker stars pccongelamento, mas, nos respiradouros hidrotérmicos, as temperaturas podem atingir 370°C.

"Desenvolver um veículo que possa sobreviver (nessas condições) é muito difícil", afirma Smith. "Você precisapoker stars pcparedes muito espessas para evitar que o circuito eletrônico seja molhado ou esmagado."

Orpheus é parcialmente construído com espuma sintática, um material flutuante compostopoker stars pcesferaspoker stars pcvidro microscópicas embutidaspoker stars pcresina epóxi. A espuma usadapoker stars pcOrpheus vempoker stars pcresíduos do material produzido para o veículo subaquático Deepsea Challenger, do diretor cinematográfico James Cameron, que desceu até o fundo da Fossa das Marianas, no oeste do Oceano Pacífico,poker stars pc2012.

Como é totalmente escuro nas profundezas do oceano, Orpheus é equipado com uma enorme lanterna. Se a luz ficar ligada todo o tempo, ela esgotará rapidamente a bateria do robô, que ficaria encalhado nas esmagadoras profundezas. Para economizar energia, Orpheus entrarápoker stars pcmodopoker stars pcbaixo consumo quando não estiver recolhendo amostras ou imagens, segundo explica Smith.

Missão para a Lua

Em 2017, a Nasa lançou o projeto chamado Exploração Analógica Subaquática Sistemáticapoker stars pcCiências Biogeoquímicas (Subsea, na siglapoker stars pcinglês), para reunir os campos da exploração espacial e oceânica. Até o momento, foram conduzidas duas missões com veículos operados por controle remoto para respiradouros hidrotérmicos no Oceano Pacífico.

Acredita-se que a atividade vulcânicapoker stars pcvolta do monte submarino Lō'ihi, a cercapoker stars pc30 km do litoral do Havaí, e da Dorsalpoker stars pcGorda, a cadeia montanhosa submarina a 120 km da divisa entre os Estados da Califórnia epoker stars pcOregon no litoral norte-americano, seja similar à encontrada nos mundos oceânicospoker stars pcEuropa e da luapoker stars pcSaturno Encélado.

"Todo o projeto foi baseadopoker stars pcdescobrir áreas nas profundezas dos nossos oceanos que realmente tivessem natureza análoga ao que prevemos encontrarpoker stars pclugares como Encélado", afirma Darlene Lim, geobióloga da Nasa que lidera o programa Subsea e prepara os astronautas para a exploração da Lua e do espaço sideral.

Os cientistas usaram as missões Subsea para conseguir compreender melhor a química e a geologia desses respiradouros, bem como a vidapoker stars pctorno deles.

"Esses respiradouros são muito inócuos", afirma Lim. "Você precisa examinar com muita atenção para perceber alterações da temperatura da água que sai da terra e interage com a água do mar, muito fria. Até mesmo essa ação isolada é muito importante para podermos prever como explorar alguns desses mundos oceânicos do nosso sistema solar."

Pode ser que ainda passem décadas até podermos enviar robôs para Europa e Encélado, mas os cientistas da Nasa já estão aplicando nas missões espaciais o que aprenderam com a exploração das profundezas do oceano.

Em 2023, a Nasa enviará uma sonda robótica para procurar água congelada no polo sul da nossa Lua. Conhecida como Sondapoker stars pcExploração Polar para Investigar Substâncias Voláteis (Viper, na siglapoker stars pcinglês), a missão estudará o gelo perto da cratera lunar Nobile, na esperançapoker stars pcque ele possa ser minerado na busca por fontespoker stars pccombustível para foguetes ou água potável. Apesarpoker stars pcnão operar embaixo d'água, uma sonda se locomovendo na Lua enfrentará vários desafios técnicos idênticos.

"Estamos reunindo todo o aprendizado do Subsea e aplicando no Viper", afirma Lim, que também é a cientista vice-líder do projeto Viper.

O objetivo do programa Subsea foi garantir que os cientistas atinjam seus objetivospoker stars pcpesquisapoker stars pccondições extremamente desafiadoras, do pontopoker stars pcvista da tecnologia epoker stars pccomunicações.

Do pontopoker stars pcvista operacional, a exploração oceânica e a espacial também têm muitos pontospoker stars pccomum. Nesses dois campos, robôs são enviados para explorar ambientes traiçoeiros que os seres humanos não conseguem alcançar, apoiados por equipes remotaspoker stars pccientistas. Mas poderá também ser conveniente preparar astronautas para controlar equipamento robóticopoker stars pcuma base lunar no futuro.

Menospoker stars pc10 cientistas foram para o mar com a missão Subsea. Eles trabalharam com um grupo maiorpoker stars pccolegaspoker stars pcterra. Para a missão Viper, uma equipe irá operar a sonda na Terra quasepoker stars pctempo real e precisará analisar dados e tomar decisões com muita rapidez.

Uma comunicação eficiente é fundamental durante essas missões, afirma Zara Mirmalek, cientista social da Nasa que ajuda os cientistas a se prepararem para exploraçãopoker stars pcambientes extremos. Ela trabalhou nos programas Subsea e Viper.

Para explorar as profundezas oceânicas, os cientistas precisam tomar decisões todo o tempo, dependendo das condições marítimas, do tempo e da salinidade. "Você sabe que terá menos tempo que o planejado", explica Mirmalek. "É muito mais difícil trabalhar nas profundezas oceânicas porque as condições são um grande desafio para a tecnologia."

Ela ressalta que, nas missões espaciais, as comunicações são extremamente limitadas. Como preparação para as condições do espaço sideral, Mirmalek restringiu os cientistas da missão Subsea para que se comunicassem entre si apenas uma vez por dia. "Não houve falhas — eles atingiram todos os seus objetivospoker stars pcpesquisa", segundo ela.

Já Darlene Lim afirma que "tudo aquilo que aprendemos trabalhandopoker stars pcconjunto com a comunidade oceanográfica foi muito valioso, realmente inestimável, para ajudar-nos a confiar nos processos que estamos adotando para projetar nossas operações científicas para o Viper".

Mas, da mesma forma que nas missões fora do nosso planeta, a exploração do fundo dos oceanos também está permitindo à humanidade olhar para a Terrapoker stars pcoutra maneira.

A Nasa afirma que suas explorações oceanográficas geraram "milhares"poker stars pcdescobertas científicas, mas elas também estão fornecendo outras informações que poderão ser vitais se quisermos continuar vivendopoker stars pcum mundo com oceanos saudáveis. Precisamos compreender nossos ambientes oceânicos se quisermos salvá-los, segundo Laura Lorenzoni, cientista do programapoker stars pcbiogeoquímica e biologia dos oceanos da direçãopoker stars pcmissões científicas da Nasa.

"Isso é fundamental para a vida na Terra e as medições constantes que a Nasa realizou — e continua a realizar — são fundamentais para garantir o uso sustentável dos nossos recursos oceânicos", afirma ela.

Ou seja, a cada passo que damos rumo à exploraçãopoker stars pcoutros mundos, aprendemos também um pouco mais sobre algumas das partes mais inexploradas do nosso próprio planeta azul.

Leia a íntegra desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.

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