Por que a Nasa está explorando as profundezas dos oceanos:esportes da sorte athletico

As partes mais profundas dos oceanos da Terra são conhecidas como a zona hadal. Seu nome vemesportes da sorte athleticoHades, o deus grego do submundo, e é um lugar hostil que faz jus à denominação. Ela consisteesportes da sorte athleticofossas e canais profundos e se estende até 11 km abaixo da superfície dos oceanos do planeta. Ao todo, ela representa uma áreaesportes da sorte athleticoleito 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,esportes da sorte athleticoparceria com o Instituto Oceanográfico Woods Hole (WHOI, na siglaesportes da sorte athleticoinglês)esportes da sorte athleticoMassachusetts, 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 "módulosesportes da sorte athleticoaterrissagem" equipados com sensores e câmeras para "aterrissagens acidentadas" sobre o leito da zona hadal, onde fazem medições.

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

Utilizando tecnologiaesportes da sorte athleticonavegação visual similar à da sonda Perseverance da Nasaesportes da sorte athleticoMarte, 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 serveesportes da sorte athleticoportal", afirma Tim Shank, biólogo das profundezas marinhas que está liderando o programaesportes da sorte athleticoexploração 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 predecessoresportes da sorte athleticoOrpheus — Nereus — foi enviado para a Fossaesportes da sorte athleticoKermadec, a nordeste da Nova Zelândia. Mas o veículo subaquático implodiu a cercaesportes da sorte athletico10 mil metrosesportes da sorte athleticoprofundidade, muito provavelmente devido à imensa pressão.

"Depoisesportes da sorte athletico12 horas, nós o vimos emergiresportes da sorte athleticopequenos pedaços", relembra Shank, acrescentando que a perdaesportes da sorte athleticoNereus fez com que eles repensassem a formaesportes da sorte athleticoexplorar as profundezas dos mares. Com o tamanho aproximadoesportes da sorte athleticoum quadriciclo e pesando cercaesportes da sorte athletico250 kg, Orpheus foi projetado para ser muito mais leve, menor e mais barato que os veículos subaquáticos anteriores. Isso também o tornaria mais ágil, capazesportes da sorte athleticoentraresportes da sorte athleticofossas 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,esportes da sorte athleticoúltima análise, pela fotossíntese. Plantas, algas e algumas bactérias marinhas nas águas da superfície convertem a energia do Solesportes da sorte athleticoaçúcares que são armazenados naesportes da sorte athleticomatéria orgânica. Essa matéria é comida pelos herbívoros que, poresportes da sorte athleticovez, são comidos por animais carnívoros.

Os cientistas estavam convencidosesportes da sorte athleticoque os organismos do leito oceânico sobreviviam com matéria orgânica morta — carcaçasesportes da sorte athleticoanimais, fezes e a queda constanteesportes da sorte athleticooutros detritos orgânicos, ou "neve marinha", flutuandoesportes da sorte athleticocima para baixo. Mas se acreditava que não haveria alimento suficiente para sustentar um grande númeroesportes da sorte athleticocriaturas marinhas e que as áreas mais profundas fossem ainda escuras e frias demais para a vida.

Essa percepção das profundezas oceânicas se alterariaesportes da sorte athletico1977, quando uma equipeesportes da sorte athleticopesquisa norte-americana lançou um veículoesportes da sorte athleticooperação remota a 2.440 metrosesportes da sorte athleticoprofundidade no Oceano Pacífico. O veículo foi enviado para fotografar os respiradouros hidrotérmicos, onde calor da atividade vulcânica emerge do leito oceânico.

Paraesportes da sorte athleticosurpresa, os cientistas descobriram ecossistemas vibrantesesportes da sorte athleticovolta dos respiradouros, repletosesportes da sorte athleticoorganismos 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 novaesportes da sorte athleticovida 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] éesportes da sorte athleticocercaesportes da sorte athletico1 mil atmosferas", explica Shank. "Ela é tão forte que as células individuaisesportes da sorte athleticoum animal seriam totalmente espremidas."

Desde aquela primeira observaçãoesportes da sorte athletico1977, os cientistas descobriram que os organismos que vivem nas profundezas adaptaram-seesportes da sorte athleticonível 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 derivadaesportes da sorte athletico"piezin", ou pressãoesportes da sorte athleticogrego), que impedem suas proteínas e membranas celularesesportes da sorte athleticoserem 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 àesportes da sorte athleticovolta. "É como erguer os postesesportes da sorte athleticouma 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 encontradosesportes da sorte athleticooceanosesportes da sorte athleticooutros mundos.

Abaixo da superfícieesportes da sorte athleticogeloesportes da sorte athleticouma das maiores luasesportes da sorte athleticoJúpiter — Europa — encontra-se um oceanoesportes da sorte athleticoágua salgada. Acredita-se que ele tenha 60 a 150 quilômetrosesportes da sorte athleticoprofundidade e contenha duas vezes mais água que todos os oceanos da Terra juntos. A luz do Sol não penetra na espessa camadaesportes da sorte athleticogeloesportes da sorte athleticoEuropa, repletaesportes da sorte athleticofraturas e rachaduras. Abaixo da crostaesportes da sorte athleticogelo, 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 capazesportes da sorte athleticoexplorar a zona hadal da Terra poderá fazer o mesmoesportes da sorte athleticouma lua congelada a 628 milhõesesportes da sorte athleticoquilômetrosesportes da sorte athleticodistância.

"O leito oceânico é uma grande plataformaesportes da sorte athleticoteste para podermos desenvolver a tecnologia necessária para uma missão bem sucedida até o oceano desses mundos", afirma Russell Smith, engenheiro do Laboratórioesportes da sorte athleticoPropulsãoesportes da sorte athleticoJatos da Nasa, que é parte da equipe responsável pela construçãoesportes da sorte athleticoOrpheus.

Mas um robôesportes da sorte athleticooperação no espaço sideral ou nas profundezas do oceano precisa ser totalmente autônomo. "O robô precisa ser capazesportes da sorte athleticotomar decisões", afirma Smith, acrescentando que o objetivo é que Orpheus possa detectar e classificar DNA ambiental e substâncias da água, alémesportes da sorte athleticotrazer 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 pontoesportes da sorte athleticocongelamento, mas, nos respiradouros hidrotérmicos, as temperaturas podem atingir 370°C.

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

Orpheus é parcialmente construído com espuma sintática, um material flutuante compostoesportes da sorte athleticoesferasesportes da sorte athleticovidro microscópicas embutidasesportes da sorte athleticoresina epóxi. A espuma usadaesportes da sorte athleticoOrpheus vemesportes da sorte athleticoresíduos 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,esportes da sorte athletico2012.

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 entraráesportes da sorte athleticomodoesportes da sorte athleticobaixo 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 Sistemáticaesportes da sorte athleticoCiências Biogeoquímicas (Subsea, na siglaesportes da sorte athleticoinglês), 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 vulcânicaesportes da sorte athleticovolta do monte submarino Lō'ihi, a cercaesportes da sorte athletico30 km do litoral do Havaí, e da Dorsalesportes da sorte athleticoGorda, a cadeia montanhosa submarina a 120 km da divisa entre os Estados da Califórnia eesportes da sorte athleticoOregon no litoral norte-americano, seja similar à encontrada nos mundos oceânicosesportes da sorte athleticoEuropa e da luaesportes da sorte athleticoSaturno Encélado.

"Todo o projeto foi baseadoesportes da sorte athleticodescobrir áreas nas profundezas dos nossos oceanos que realmente tivessem natureza análoga ao que prevemos encontraresportes da sorte athleticolugares 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 vidaesportes da sorte athleticotorno 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 Sondaesportes da sorte athleticoExploração Polar para Investigar Substâncias Voláteis (Viper, na siglaesportes da sorte athleticoinglês), a missão estudará o gelo perto da cratera lunar Nobile, na esperançaesportes da sorte athleticoque ele possa ser minerado na busca por fontesesportes da sorte athleticocombustível para foguetes ou água potável. Apesaresportes da sorte athleticonão 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 objetivosesportes da sorte athleticopesquisaesportes da sorte athleticocondições extremamente desafiadoras, do pontoesportes da sorte athleticovista da tecnologia eesportes da sorte athleticocomunicações.

Do pontoesportes da sorte athleticovista operacional, a exploração oceânica e a espacial também têm muitos pontosesportes da sorte athleticocomum. Nesses dois campos, robôs são enviados para explorar ambientes traiçoeiros que os seres humanos não conseguem alcançar, apoiados por equipes remotasesportes da sorte athleticocientistas. Mas poderá também ser conveniente preparar astronautas para controlar equipamento robóticoesportes da sorte athleticouma base lunar no futuro.

Menosesportes da sorte athletico10 cientistas foram para o mar com a missão Subsea. Eles trabalharam com um grupo maioresportes da sorte athleticocolegasesportes da sorte athleticoterra. Para a missão Viper, uma equipe irá operar a sonda na Terra quaseesportes da sorte athleticotempo 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 exploraçãoesportes da sorte athleticoambientes 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 objetivosesportes da sorte athleticopesquisa", segundo ela.

Já Darlene Lim afirma que "tudo aquilo que aprendemos trabalhandoesportes da sorte athleticoconjunto 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 Terraesportes da sorte athleticooutra maneira.

A Nasa afirma que suas explorações oceanográficas geraram "milhares"esportes da sorte athleticodescobertas científicas, mas elas também estão fornecendo outras informações que poderão ser vitais se quisermos continuar vivendoesportes da sorte athleticoum mundo com oceanos saudáveis. Precisamos compreender nossos ambientes oceânicos se quisermos salvá-los, segundo Laura Lorenzoni, cientista do programaesportes da sorte athleticobiogeoquímica e biologia dos oceanos da direçãoesportes da sorte athleticomissões 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 exploraçãoesportes da sorte athleticooutros 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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