Pesquisadores usam cabos de fibra óptica existentes para rastrear e localizar baleias

May 07, 2023

Publicado em 14 de maio de 2023 às 21h14 por Gemini News

[Por Nancy Bazilchuk]

Pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram rastrear oito baleias-comuns quase em tempo real enquanto nadavam ao longo de um trecho de cabo de fibra ótica no Ártico. A descoberta sugere que as redes de cabos de fibra ótica podem ser aproveitadas para ajudar a prevenir a morte de baleias por ataques de navios.

Cabos de fibra ótica percorrem as costas dos continentes e cruzam os oceanos, transportando sinais que são a espinha dorsal da comunicação no mundo moderno. Embora seu trabalho principal seja telecomunicações, os pesquisadores têm explorado maneiras de usar essa rede gigante para espionar tudo, desde tempestades a terremotos e baleias.

Agora, trabalhando com dois cabos de telecomunicações de fibra ótica quase paralelos no arquipélago ártico norueguês de Svalbard, os pesquisadores conseguiram estimar as posições e rastros de oito baleias-comuns ao longo de uma seção do cabo – por cinco horas.

Este mapa mostra a localização dos cabos de fibra ótica, que se estendem de Longyearbyen, o principal assentamento em Svalbard, que fica no canto inferior direito do mapa, até Ny-Ålesund, um pequeno posto avançado de pesquisa a noroeste de Longyearbyen. Gráfico: Rørstadbotnen et al. 2023.2023. Frente. Mar. Sci. 10:1130898.

"Este trabalho demonstra como fomos capazes de localizar e seguir simultaneamente essas baleias em uma área de 1.800 km2 - com investimento relativamente baixo em infraestrutura", disse Martin Landrø, chefe do Centro de Previsão Geofísica da NTNU e um dos membros da equipe que fez o estudo. trabalhar.

Transformando cabos de fibra em hidrofones

O sistema que os pesquisadores usaram para este trabalho é chamado de Distributed Acoustic Sensing, ou DAS. O DAS usa um instrumento chamado interrogator para enviar pulsos de laser para um sistema de fibra ótica e registra os pulsos de luz que retornam, essencialmente transformando os cabos em uma série de hidrofones.

Landrø e seus colegas começaram a explorar a capacidade do DAS de registrar vibrações e sons subaquáticos nas águas de Svalbard em junho de 2020, durante o auge da pandemia de Covid-19. Naquela época, eles coletaram 40 dias de gravações e cerca de 250 terabytes de dados. A partir desses dados, os pesquisadores conseguiram identificar mais de 800 cantos e chamados de baleias.

Os pesquisadores desenvolveram esse trabalho inicial para expandir sua capacidade de identificar diferentes espécies de baleias e realizar gravações em tempo real a partir dos cabos de fibra ótica em Svalbard.

Para este último esforço, publicado na Frontiers of Marine Science, os pesquisadores tiveram acesso a dois cabos de fibra óptica quase paralelos de 250 km de comprimento que se estendem de Longyearbyen, o principal assentamento em Svalbard, a Ny-Ålesund, um posto avançado de pesquisa a noroeste. . Os cabos emparelhados permitiram aos investigadores localizar as baleias com uma precisão de cerca de 100 metros, numa área de cerca de 1800 km2.

Este gráfico é um close do mapa acima, mostrando como os pesquisadores conseguiram rastrear simultaneamente várias baleias usando cabos de fibra ótica no Ártico. Os mapas mostram uma visão geral de uma seção de cabos de 60 km de comprimento, mostrando as posições e rastros de até oito baleias detectadas acusticamente, codificadas por cores do escuro ao claro durante um período de 5,1 horas. Gráfico: Røstadbothnen et al. 2023. Frente. Mar. Sci. 10:1130898.

“Isso mostra que os dois cabos de fibra são um meio muito eficaz de monitorar as baleias no Ártico”, disse Landrø.

Um Ártico derretendo

Como um território norueguês no alto Ártico, Svalbard oferece a Landrø e outros pesquisadores uma base importante para estudar esse ecossistema em mudança.

Pesquisas recentes prevêem que o Ártico pode ficar sem gelo no verão já em 2035, o que pode aumentar o tráfego de navios de cruzeiro e marítimos no topo do globo.

Como um pequeno exemplo, espera-se que até 35 navios de cruzeiro e outros navios de expedição menores transportem até 75.000 pessoas para Longyearbyen e arredores em 2023, de acordo com o Visit Svalbard.