How a fleet of wind-powered drones is changing our understanding of the ocean | Sebastien de Halleux

Tradutor: Vitor Souza Revisor: Maricene Crus

We know more about other planets than our own,

Sabemos mais sobre outros planetas do que o nosso próprio,

and today, I want to show you a new type of robot

e hoje, eu quero mostrar um novo tipo de robô

designed to help us better understand our own planet.

criado para nos ajudar a entender melhor o nosso planeta.

It belongs to a category

Ele pertence a uma categoria

known in the oceanographic community as an unmanned surface vehicle, or USV.

conhecida na comunidade oceanográfica como veículo autônomo de superfície,

ou USV,

And it uses no fuel.

e ele não usa combustível.

Instead, it relies on wind power for propulsion.

Ao invés disso, ele depende da energia eólica para a propulsão

And yet, it can sail around the globe for months at a time.

e ainda assim, ele pode velejar pelo mundo por meses.

So I want to share with you why we built it,

Eu gostaria de compartilhar com vocês por que ele foi criado,

and what it means for you.

e o que ele significa para vocês.

A few years ago, I was on a sailboat making its way across the Pacific,

Alguns anos atrás, eu estava num barco à vela, viajando pelo Pacífico,

from San Francisco to Hawaii.

de São Francisco ao Havaí.

I had just spent the past 10 years working nonstop,

Eu havia passado os últimos dez anos trabalhando sem parar,

developing video games for hundreds of millions of users,

desenvolvendo videogames para milhares de usuários,

and I wanted to take a step back and look at the big picture

e eu queria dar uma pausa para refletir

and get some much-needed thinking time.

e obter um tempo para pensar.

I was the navigator on board,

Eu era o navegador a bordo,

and one evening, after a long session analyzing weather data

e numa tarde, depois de uma longa sessão analisando dados do tempo

and plotting our course,

e delimitando nossa direção,

I came up on deck and saw this beautiful sunset.

fui ao deque e vi um lindo pôr do sol.

And a thought occurred to me:

E um pensamento me ocorreu:

How much do we really know about our oceans?

quanto sabemos sobre os nossos oceanos?

The Pacific was stretching all around me as far as the eye could see,

O Pacífico se desenrolava ao meu redor até onde os olhos podiam ver

and the waves were rocking our boat forcefully,

e as ondas atingiam nosso barco com força

a sort of constant reminder of its untold power.

como um lembrete da sua força desconhecida.

How much do we really know about our oceans?

Quanto realmente sabemos sobre os nossos oceanos?

I decided to find out.

Eu decidi descobrir.

What I quickly learned is that we don't know very much.

O que descobri rapidamente é que não sabemos muito.

The first reason is just how vast oceans are,

A primeira razão é a vastidão do oceano,

covering 70 percent of the planet,

cobrindo 70% do planeta,

and yet we know they drive complex planetary systems

e ainda assim, sabemos que ele orienta complexos sistemas planetários

like global weather,

como o clima global,

which affect all of us on a daily basis,

que afeta a todos nós, diariamente,

sometimes dramatically.

às vezes dramaticamente.

And yet, those activities are mostly invisible to us.

Mas essas atividades ainda são invisíveis para nós.

Ocean data is scarce by any standard.

Dados do oceano são escassos, seja qual for o padrão medido.

Back on land, I had grown used to accessing lots of sensors --

De volta à terra, me acostumei a acessar vários sensores,

billions of them, actually.

bilhões deles, para ser preciso.

But at sea, in situ data is scarce and expensive.

Mas no mar,

dados in loco são escassos e caros

Why? Because it relies on a small number of ships and buoys.

Por quê? Porque eles dependem de um pequeno número de navios e boias.

How small a number was actually a great surprise.

A pouca quantidade dessas ferramentas foi uma grande surpresa.

Our National Oceanic and Atmospheric Administration,

Nossa Administração Nacional do Oceano e Atmosfera,

better known as NOAA,

também conhecida como NOAA,

only has 16 ships,

tem apenas 16 navios,

and there are less than 200 buoys offshore globally.

e existem menos que 200 boias costeiras pelo mundo.

It is easy to understand why:

É fácil de entender o motivo:

the oceans are an unforgiving place,

o oceano é um lugar hostil,

and to collect in situ data, you need a big ship,

e para coletar dados in loco, precisamos de um navio grande,

capable of carrying a vast amount of fuel

capaz de carregar muito combustível

and large crews,

e uma grande equipe,

costing hundreds of millions of dollars each,

custando centenas de milhões de dólares cada

or, big buoys tethered to the ocean floor with a four-mile-long cable

ou, grande boias amarradas ao assoalho oceânico com cabos de quase 7 km

and weighted down by a set of train wheels,

e mantidas abaixo da superfície por uma série de rodas de trem,

which is both dangerous to deploy and expensive to maintain.

o que é perigoso de implementar e caro de manter.

What about satellites, you might ask?

E quanto aos satélites? Podem perguntar.

Well, satellites are fantastic,

Satélites são fantásticos,

and they have taught us so much about the big picture

e nos ensinaram muito sobre a amplitude nas últimas décadas.

over the past few decades.

However, the problem with satellites

Entretanto, o problema com satélites

is they can only see through one micron of the surface of the ocean.

é que eles podem ver através de apenas um micrômetros da superfície oceânica.

They have relatively poor spatial and temporal resolution,

Eles têm uma resolução espacial e temporal pobre,

and their signal needs to be corrected for cloud cover and land effects

e seus sinais precisam ser corrigidos por causa de nuvens e efeitos terrestres

and other factors.

e outros fatores.

So what is going on in the oceans?

Então, o que está acontecendo nos oceanos?

And what are we trying to measure?

E o que estamos tentando medir?

And how could a robot be of any use?

E como um robô poderia ser útil?

Let's zoom in on a small cube in the ocean.

Vamos focar um pequeno cubo no oceano.

One of the key things we want to understand is the surface,

Uma das coisas chaves que queremos entender é a superfície,

because the surface, if you think about it,

porque ela, se pensarem, é o centro de toda interação entre o ar e o oceano.

is the nexus of all air-sea interaction.

It is the interface through which all energy and gases must flow.

É a interface que permite o transporte de toda energia e gases.

Our sun radiates energy,

Nosso Sol emite energia,

which is absorbed by oceans as heat

que é absorvida pelo oceano como calor

and then partially released into the atmosphere.

e parte dele é liberado para a atmosfera.

Gases in our atmosphere like CO2 get dissolved into our oceans.

Gases na atmosfera como o CO2 são dissolvidos nos oceanos.

Actually, about 30 percent of all global CO2 gets absorbed.

Pra ser preciso, cerca de 30% do CO2 global é absorvido pelo oceano.

Plankton and microorganisms release oxygen into the atmosphere,

Plâncton e microrganismos liberam oxigênio para a atmosfera,

so much so that every other breath you take comes from the ocean.

de forma que cada respiração sua vem do oceano.

Some of that heat generates evaporation, which creates clouds

Algo desse calor gera evaporação, o que cria as nuvens

and then eventually leads to precipitation.

e, por fim, leva à precipitação.

And pressure gradients create surface wind,

E os gradientes de pressão criam ventos na terra,

which moves the moisture through the atmosphere.

o que movimenta a umidade na atmosfera.

Some of the heat radiates down into the deep ocean

Parte do calor é radiado para o oceano profundo

and gets stored in different layers,

e fica armazenado em diferentes camadas,

the ocean acting as some kind of planetary-scale boiler

o oceano agindo como um caldeirão planetário

to store all that energy,

para armazenar toda essa energia,

which later might be released in short-term events like hurricanes

que pode ser liberada em eventos espontâneos como furacões

or long-term phenomena like El Niño.

ou fenômenos longos como o El Niño.

These layers can get mixed up by vertical upwelling currents

Essas camadas podem se misturar por correntes de ressurgência

or horizontal currents, which are key in transporting heat

ou correntes horizontais, que são essenciais para transportar calor

from the tropics to the poles.

dos trópicos para os polos.

And of course, there is marine life,

E claro, tem a vida marinha,

occupying the largest ecosystem in volume on the planet,

ocupando o maior ecossistema em volume no planeta,

from microorganisms to fish to marine mammals,

de microrganismos a peixes, até mamíferos marinhos

like seals, dolphins and whales.

como focas, golfinhos e baleias.

But all of these are mostly invisible to us.

Mas muito disso é invisível para nós.

The challenge in studying those ocean variables at scale

O desafio em estudar essas variáveis em escala

is one of energy,

é a energia,

the energy that it takes to deploy sensors into the deep ocean.

a energia necessária para implementar censores no fundo do oceano.

And of course, many solutions have been tried --

E, claro, muitas soluções foram tentadas:

from wave-actuated devices

de dispositivos atuados por ondas

to surface drifters

a mapeadores de superfície

to sun-powered electrical drives --

até aparelhos carregados pela energia solar,

each with their own compromises.

cada um com seus entraves.

Our team breakthrough came from an unlikely source --

A descoberta de nosso time veio de uma fonte improvável:

the pursuit of the world speed record in a wind-powered land yacht.

a busca do recorde mundial de velocidade num iate carregado pela energia eólica.

It took 10 years of research and development

Isso levou dez anos de pesquisa e desenvolvimento

to come up with a novel wing concept

para trazer o conceito novo de asa

that only uses three watts of power to control

que utiliza apenas três watts de energia para controlar

and yet can propel a vehicle all around the globe

e ainda pode impulsionar um veiculo pelo globo

with seemingly unlimited autonomy.

com uma aparente autonomia ilimitada.

By adapting this wing concept into a marine vehicle,

Adaptando esse conceito para um veículo marinho,

we had the genesis of an ocean drone.

tivemos o nascimento de um drone para o oceano.

Now, these are larger than they appear.

Esses são maiores do que parecem.

They are about 15 feet high, 23 feet long, seven feet deep.

Eles têm cerca de 4,5 m de altura 7 m de largura, 2 m de profundidade.

Think of them as surface satellites.

Pensem neles como satélites de superfície.

They're laden with an array of science-grade sensors

Eles são pousados com uma série de sensores escolares

that measure all key variables,

que medem todas as variáveis,

both oceanographic and atmospheric,

do oceano e da atmosfera,

and a live satellite link transmits this high-resolution data

e um link do satélite transmite ao vivo esses dados em alta resolução

back to shore in real time.

para a superfície em tempo real.

Our team has been hard at work over the past few years,

Nosso time tem trabalhado muito nos últimos anos,

conducting missions in some of the toughest ocean conditions

conduzindo missões nas piores condições oceânicas no planeta,

on the planet,

from the Arctic to the tropical Pacific.

do Ártico até o Pacífico tropical.

We have sailed all the way to the polar ice shelf.

Velejamos até as geleiras polares.

We have sailed into Atlantic hurricanes.

Velejamos por furacões no Atlântico.

We have rounded Cape Horn,

Circundamos Cape Horn,

and we have slalomed between the oil rigs of the Gulf of Mexico.

e passamos pelas plataformas de óleo no Golfo do México.

This is one tough robot.

Este é um robô resistente.

Let me share with you recent work that we did

Deixem-me compartilhar com vocês um trabalho recente que fizemos

around the Pribilof Islands.

ao redor das Ilhas de Pribilof.

This is a small group of islands deep in the cold Bering Sea

Esse é um pequeno grupo de ilhas, distante no gelado Mar de Bering

between the US and Russia.

entre os EUA e a Rússia.

Now, the Bering Sea is the home of the walleye pollock,

O Mar de Bering é o lar do "walleye pollock",

which is a whitefish you might not recognize,

um peixe branco que vocês não devem reconhecer,

but you might likely have tasted if you enjoy fish sticks or surimi.

mas que podem ter comido se gostam de espetos ou surimi.

Yes, surimi looks like crabmeat, but it's actually pollock.

Sim, surimi parece com carne de carangueijo, mas é pollock.

And the pollock fishery is the largest fishery in the nation,

E a pesca desse peixe é a maior pesca no país,

both in terms of value and volume --

tanto em valor quanto em volume:

about 3.1 billion pounds of fish caught every year.

cerca de 1,4 bilhões de quilogramas de peixe capturados todo ano.

So over the past few years, a fleet of ocean drones

Então, nos últimos anos, um grupo de drones oceânicos

has been hard at work in the Bering Sea

tem trabalhado duro no Mar de Bering

with the goal to help assess the size of the pollock fish stock.

a fim de acessar o tamanho da reserva de peixe pollock.

This helps improve the quota system that's used to manage the fishery

Isso ajuda a criar o sistema de cota que é usado para administrar a pesca

and help prevent a collapse of the fish stock

e ajuda a prevenir o colapso do estoque

and protects this fragile ecosystem.

e protege o frágil ecossistema.

Now, the drones survey the fishing ground using acoustics,

Os drones fiscalizam a área de pesca usando acústica,

i.e., a sonar.

um sonar.

This sends a sound wave downwards,

Ele envia uma onda sonora para baixo,

and then the reflection, the echo from the sound wave

e a reflexão, o eco da onda de som

from the seabed or schools of fish,

vinda do grupo de peixes,

gives us an idea of what's happening below the surface.

nos fornece uma ideia do que acontece abaixo da superfície.

Our ocean drones are actually pretty good at this repetitive task,

Nossos drones são muito bons nessa tarefa repetitiva,

so they have been gridding the Bering Sea day in, day out.

eles têm mapeado o Mar de Bering dia e noite.

Now, the Pribilof Islands are also the home of a large colony of fur seals.

As Ilhas Pribilof são também o lar de uma colônia de lobos-marinhos.

In the 1950s, there were about two million individuals in that colony.

Nos anos 1950, existiam cerca de 2 milhões de indivíduos nessa colônia.

Sadly, these days, the population has rapidly declined.

Lamentavelmente, hoje em dia, a população tem diminuído.

There's less than 50 percent of that number left,

Há menos de 50% desse número,

and the population continues to fall rapidly.

e a população continua a diminuir rapidamente.

So to understand why,

Então, para entender o motivo,

our science partner at the National Marine Mammal Laboratory

nosso parceiro científico no Laboratório Nacional de Mamíferos Marinhos

has fitted a GPS tag on some of the mother seals,

colocou uma etiqueta GPS em algumas mães da espécie,

glued to their furs.

colado em seus pelos.

And this tag measures location and depth

E esse aparelho mede a localização e a profundidade,

and also has a really cool little camera

e também tem uma pequena câmera que é ligada pela aceleração.

that's triggered by sudden acceleration.

Here is a movie taken by an artistically inclined seal,

Aqui está um vídeo capturado por um leão-marinho artista,

giving us unprecedented insight into an underwater hunt

nos oferecendo raras informações em uma caça abaixo da água

deep in the Arctic,

no fundo de Ártico,

and the shot of this pollock prey

e a filmagem dessa presa de pollock antes de ser devorada.

just seconds before it gets devoured.

Now, doing work in the Arctic is very tough, even for a robot.

Fazer trabalho no Ártico é muito difícil, até para um robô.

They had to survive a snowstorm in August

Eles tiveram que superar uma tempestade em agosto,

and interferences from bystanders --

e interferências de espectadores;

that little spotted seal enjoying a ride.

aquele pequeno leão-marinho, pegando carona.

(Laughter)

(Risos)

Now, the seal tags have recorded over 200,000 dives over the season,

As etiquetas gravaram mais de 200 mil mergulhos na temporada,

and upon a closer look,

e um olhar mais de perto,

we get to see the individual seal tracks and the repetitive dives.

podemos ver a trilha dos leões-marinhos e seus mergulhos repetitivos.

We are on our way to decode what is really happening

Estamos próximos de descobrir o que está acontecendo

over that foraging ground,

nesse terreno selvagem,

and it's quite beautiful.

e é muito bonito.

Once you superimpose the acoustic data collected by the drones,

Quando sobrepomos os dados acústicos capturados pelos drones,

a picture starts to emerge.

uma imagem começa a surgir.

As the seals leave the islands and swim from left to right,

Com a saída dos leões-marinhos, nadando da esquerda para a direita,

they are observed to dive at a relatively shallow depth of about 20 meters,

eles são vistos mergulhando em um nível relativamente raso de 20 metros,

which the drone identifies is populated by small young pollock

que o drone identifica como uma área ocupada por pequenos pollocks

with low calorific content.

com poucas calorias.

The seals then swim much greater distance and start to dive deeper

Os leões-marinhos começam a nadar mais longe e a mergulhar mais fundo

to a place where the drone identifies larger, more adult pollock,

para um lugar onde o drone detecta pollocks maiores e adultos,

which are more nutritious as fish.

com mais nutrientes.

Unfortunately, the calories expended by the mother seals

Infelizmente, as calorias usadas pelas fêmeas de leão-marinho

to swim this extra distance

para nadar essa distância extra

don't leave them with enough energy to lactate their pups back on the island,

não as deixam com energia suficiente para amamentar sua cria na ilha,

leading to the population decline.

levando à queda da população.

Further, the drones identify that the water temperature around the island

Além disso, o drone detecta que a temperatura da água ao redor da ilha

has significantly warmed.

tem esquentado.

It might be one of the driving forces that's pushing the pollock north,

Isso pode estar impelindo os pollocks para o norte,

and to spread in search of colder regions.

em busca de regiões mais frias.

So the data analysis is ongoing,

A análise de dados está ocorrendo,

but already we can see that some of the pieces of the puzzle

mas já podemos enxergar que algumas peças do problema

from the fur seal mystery

dos leões-marinhos estão se encaixando.

are coming into focus.

But if you look back at the big picture,

Mas se retornarmos à visão mais ampla,

we are mammals, too.

somos mamíferos, também.

And actually, the oceans provide up to 20 kilos of fish per human per year.

E o oceano oferece cerca de 20 quilos de peixes por humano cada ano.

As we deplete our fish stocks, what can we humans learn

À medida que esgotamos as reservas de peixe, o que podemos tirar

from the fur seal story?

da história dos leões-marinhos?

And beyond fish, the oceans affect all of us daily

E além dos peixes, os oceanos nos afetam diariamente

as they drive global weather systems,

já que influenciam sistemas globais

which affect things like global agricultural output

que afetam coisas como a produção agrícola do mundo

or can lead to devastating destruction of lives and property

ou podem provocar a devastação de vidas e propriedades

through hurricanes, extreme heat and floods.

com furacões, secas e alagamentos.

Our oceans are pretty much unexplored and undersampled,

Nossos oceanos são poucos explorados,

and today, we still know more about other planets than our own.

e hoje, sabemos mais sobre outros planetas que o nosso próprio.

But if you divide this vast ocean in six-by-six-degree squares,

Mas se dividirmos esse vasto oceano em quadrados de 6 x 6 graus,

each about 400 miles long,

cada uma com cerca de 600 km de comprimento,

you'd get about 1,000 such squares.

teremos cerca de mil desses quadrados.

So little by little, working with our partners,

Pouco a pouco, trabalhando com nossos parceiros,

we are deploying one ocean drone in each of those boxes,

estamos implementando um drone oceânico em cada uma dessas caixas,

the hope being that achieving planetary coverage

com a esperança de, atingindo cobertura planetária

will give us better insights into those planetary systems

nos dará melhor entendimento sobre esses sistemas planetários

that affect humanity.

que afetam a humanidade.

We have been using robots to study distant worlds in our solar system

Temos usado robôs para estudar mundos distantes no sistema solar

for a while now.

há um bom tempo.

Now it is time to quantify our own planet,

Agora é hora de quantificar nosso planeta,

because we cannot fix what we cannot measure,

porque não podemos reparar o que não podemos medir,

and we cannot prepare for what we don't know.

e não podemos nos preparar para o que não conhecemos.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)