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

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior

We know more about other planets than our own,

Sabemos mais sobre outros planetas do que sobre o nosso.

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

Hoje vou mostrar um novo tipo de robô

designed to help us better understand our own planet.

concebido para nos ajudar a compreender melhor o nosso planeta.

It belongs to a category

Pertence a uma categoria conhecida na comunidade oceanográfica

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

por veículo de superfície, sem tripulação — um USV.

And it uses no fuel.

Não precisa de combustível.

Instead, it relies on wind power for propulsion.

Em vez disso, usa a energia do vento para a sua propulsão.

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

Contudo, pode dar a volta ao globo durante meses seguidos.

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

Vou contar-vos porque é que o construímos

and what it means for you.

e o que é que significa para todos nós.

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

Há uns anos, eu ia num veleiro a atravessar o Pacífico,

from San Francisco to Hawaii.

de São Francisco até ao Havai.

I had just spent the past 10 years working nonstop,

Tinha passado os 10 anos anteriores a trabalhar sem parar,

developing video games for hundreds of millions of users,

a desenvolver videojogos para centenas de milhões de utilizadores,

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

e queria recuar um pouco para perspetivar a minha vida;

and get some much-needed thinking time.

sentia necessidade de algum tempo para pensar,

I was the navigator on board,

A bordo, era o navegador.

and one evening, after a long session analyzing weather data

Uma tarde, depois de uma longa sessão a analisar os dados meteorológicos

and plotting our course,

e a traçar a rota,

I came up on deck and saw this beautiful sunset.

subi ao convés e vi um pôr-do-sol fascinante.

And a thought occurred to me:

Assaltou-me um pensamento.

How much do we really know about our oceans?

Até que ponto conhecemos os nossos oceanos?

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

O Pacífico estendia-se por todos os lados, até onde a vista alcançava,

and the waves were rocking our boat forcefully,

e as ondas batiam com força, sacudindo o barco,

a sort of constant reminder of its untold power.

num lembrete permanente do seu poder indizível.

How much do we really know about our oceans?

Até que ponto conhecemos os nossos oceanos?

I decided to find out.

Decidi descobrir.

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

Rapidamente descobri que não conhecemos muita coisa.

The first reason is just how vast oceans are,

A primeira razão é porque os oceanos são enormes,

covering 70 percent of the planet,

cobrem 70% do planeta.

and yet we know they drive complex planetary systems

No entanto, sabemos que influenciam complexos sistemas do planeta

like global weather,

— como o clima mundial —

which affect all of us on a daily basis,

que nos afetam diariamente

sometimes dramatically.

e, por vezes, de modo dramático.

And yet, those activities are mostly invisible to us.

Porém, essas atividades são quase invisíveis.

Ocean data is scarce by any standard.

Os dados sobre o oceano são escassos, seja qual for a medida.

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

Em terra, eu estava habituado a utilizar muitos sensores

billions of them, actually.

— milhares de milhões de sensores.

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

Mas, no mar, os dados "in situ" são escassos e caros.

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

Porquê? Porque se baseiam num pequeno número de barcos e de boias.

How small a number was actually a great surprise.

Para minha surpresa, esse número era pequeno.

Our National Oceanic and Atmospheric Administration,

A nossa Administração Nacional Oceânica e Atmosférica

better known as NOAA,

mais conhecida por NOAA,

only has 16 ships,

só tem 16 navios,

and there are less than 200 buoys offshore globally.

e há menos de 200 boias no mar alto, a nível mundial.

It is easy to understand why:

É fácil perceber porquê:

the oceans are an unforgiving place,

os oceanos são um local desfavorável.

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

Para reunir dados "in situ", é preciso um grande navio,

capable of carrying a vast amount of fuel

capaz de transportar grandes quantidades de combustível

and large crews,

e uma grande tripulação.

costing hundreds of millions of dollars each,

Custa centenas de milhões de dólares cada um.

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

As grandes boias estão ligadas ao fundo do mar

por um cabo de 6,5 km de comprimento

and weighted down by a set of train wheels,

e presas a um conjunto de rodas de comboio,

which is both dangerous to deploy and expensive to maintain.

o que é perigoso de instalar e dispendioso de manter.

What about satellites, you might ask?

Podem perguntar: E então os satélites?

Well, satellites are fantastic,

Bom, os satélites são fantásticos

and they have taught us so much about the big picture

e têm-nos ensinado muito sobre o quadro geral

over the past few decades.

nas últimas décadas.

However, the problem with satellites

Mas o problema com os satélites

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

é que só veem um micrómetro abaixo da superfície do oceano.

They have relatively poor spatial and temporal resolution,

Têm uma resolução relativamente fraca espacial e temporal

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

e o sinal precisa de ser corrigido

em função das nuvens e dos efeitos sobre a terra

and other factors.

e outros fatores.

So what is going on in the oceans?

Então, o que se passa nos oceanos?

And what are we trying to measure?

O que é que estamos a tentar medir?

And how could a robot be of any use?

Como é que um robô pode ser útil?

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

Vamos ampliar um pequeno cubo do oceano.

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

Uma das principais coisas que queremos perceber é a superfície,

because the surface, if you think about it,

porque a superfície é o nexo de todas as interações ar-mar.

is the nexus of all air-sea interaction.

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

Toda a energia e todos os gases devem passar pela superfície.

Our sun radiates energy,

O Sol radia energia

which is absorbed by oceans as heat

que é absorvida pelo oceano como calor

and then partially released into the atmosphere.

e depois, é libertada parcialmente na atmosfera.

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

Os gases na atmosfera, como o CO2, dissolvem-se no oceano.

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

Cerca de 30% de todo o CO2 mundial é absorvido.

Plankton and microorganisms release oxygen into the atmosphere,

O plâncton e os micro-organismos libertam oxigénio para a atmosfera,

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

em tão grande quantidade que, cada inspiração nossa, vem do oceano.

Some of that heat generates evaporation, which creates clouds

Parte desse calor gera a evaporação que cria as nuvens

and then eventually leads to precipitation.

e depois, acaba por provocar chuva.

And pressure gradients create surface wind,

Os gradientes de pressão criam o vento superficial

which moves the moisture through the atmosphere.

que transporta a humidade pela atmosfera.

Some of the heat radiates down into the deep ocean

Parte do calor radia para o fundo do oceano

and gets stored in different layers,

e é armazenado em diferentes camadas.

the ocean acting as some kind of planetary-scale boiler

O oceano atua como uma espécie de caldeira à escala planetária

to store all that energy,

para armazenar essa energia toda,

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

que depois pode ser libertada em acontecimentos pontuais,

como os furacões

or long-term phenomena like El Niño.

ou fenómenos recorrentes como o El Niño.

These layers can get mixed up by vertical upwelling currents

Essas camadas podem misturar-se por correntes verticais de ressurgência

or horizontal currents, which are key in transporting heat

ou correntes horizontais, fundamentais para transportar o calor

from the tropics to the poles.

dos trópicos para os polos.

And of course, there is marine life,

Claro que há a vida marinha,

occupying the largest ecosystem in volume on the planet,

que ocupa o maior ecossistema do planeta, em volume,

from microorganisms to fish to marine mammals,

desde os micro-organismos aos peixes e aos mamíferos marinhos,

like seals, dolphins and whales.

como focas, golfinhos e baleias.

But all of these are mostly invisible to us.

Mas a maioria deles são invisíveis aos nossos olhos.

The challenge in studying those ocean variables at scale

O problema de estudar estas variáveis oceânicas à escala

is one of energy,

é a energia,

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

a energia necessária para instalar sensores no oceano profundo.

And of course, many solutions have been tried --

Já se tentaram muitas soluções

from wave-actuated devices

— desde aparelhos ativados pelas ondas

to surface drifters

a derivadores de superfície

to sun-powered electrical drives --

a motores elétricos alimentados a energia solar,

each with their own compromises.

cada um com as suas limitações.

Our team breakthrough came from an unlikely source --

A inovação da nossa equipa provém duma fonte inesperada

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

— a tentativa do recorde mundial de velocidade

num carro à vela movido pelo vento.

It took 10 years of research and development

Foram precisos 10 anos de investigação e desenvolvimento

to come up with a novel wing concept

para encontrar um novo tipo de asa

that only uses three watts of power to control

que só usa três watts de energia para controlo

and yet can propel a vehicle all around the globe

mas pode impulsionar um veículo à volta do planeta

with seemingly unlimited autonomy.

com uma autonomia aparentemente ilimitada.

By adapting this wing concept into a marine vehicle,

Adaptando este tipo de vela a um veículo marinho

we had the genesis of an ocean drone.

tivemos a génese de um "drone" oceânico.

Now, these are larger than they appear.

Estes são maiores do que parece.

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

Têm cerca de 4,5 m de altura, 7,5 m de comprimento e 2 m de grossura.

Think of them as surface satellites.

Pensem neles como satélites de superfície.

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

Estão carregados com vários sensores científicos

that measure all key variables,

que medem todas as variáveis mais importantes,

both oceanographic and atmospheric,

tanto oceanográficas como atmosféricas,

and a live satellite link transmits this high-resolution data

Uma ligação via satélite transmite os dados de alta resolução

back to shore in real time.

para terra, em tempo real.

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

A nossa equipa tem trabalhado muito nos últimos anos,

conducting missions in some of the toughest ocean conditions

realizando missões nalgumas das situações oceânicas mais difíceis do planeta,

on the planet,

from the Arctic to the tropical Pacific.

desde o Ártico ao Pacífico tropical.

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

Navegámos até à calota de gelo polar.

We have sailed into Atlantic hurricanes.

Viajámos através dos furacões do Atlântico.

We have rounded Cape Horn,

Demos a volta ao Cabo Horn

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

e ziguezagueámos por entre os poços de petróleo do Golfo do México.

This is one tough robot.

É um robô robusto.

Let me share with you recent work that we did

Vou falar-vos do trabalho mais recente que fizemos

around the Pribilof Islands.

em volta das Ilhas Pribilof.

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

É um pequeno arquipélago no frio 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 a casa do badejo do Alasca

which is a whitefish you might not recognize,

que é um peixe branco que talvez não conheçam,

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

mas que provavelmente já saborearam se gostam de douradinhos ou de "surimi".

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

Sim, o "surimi" parece caranguejo mas é badejo.

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

A pesca do badejo é a maior pescaria do país,

both in terms of value and volume --

em termos de valor e de volume

about 3.1 billion pounds of fish caught every year.

— cerca de 1400 milhões de kg de peixe por ano.

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

Durante os últimos anos uma frota de "drones" oceânicos

has been hard at work in the Bering Sea

tem trabalhado no Mar de Bering

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

com o objetivo de avaliar a dimensão das reservas de badejo.

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

Isso ajuda-nos a melhorar as quotas que se usam para gerir as pescas

and help prevent a collapse of the fish stock

e ajuda a evitar um colapso das reservas de peixes

and protects this fragile ecosystem.

e proteger este ecossistema frágil.

Now, the drones survey the fishing ground using acoustics,

Os "drones" sondam a área da pesca, usando a acústica,

i.e., a sonar.

ou seja, um sonar.

This sends a sound wave downwards,

Este envia uma onda sonora para o fundo

and then the reflection, the echo from the sound wave

e depois, o reflexo, o eco da onda sonora

from the seabed or schools of fish,

do leito marinho ou dos cardumes de peixes

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

dão-nos uma ideia do que está a acontecer abaixo da superfície.

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

Estes "drones" oceânicos são muito bons nesta tarefa repetitiva,

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

e estão a percorrer o Mar de Bering todos os dias.

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

Nas Ilhas Pribilof também encontramos uma grande colónia de lobos-marinhos.

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

Nos anos 50, esta colónia tinha cerca de dois milhões de indivíduos.

Sadly, these days, the population has rapidly declined.

Infelizmente, hoje em dia, a população diminuiu rapidamente.

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

Restam menos de 50% daquele número,

and the population continues to fall rapidly.

e a população continua a diminuir rapidamente.

So to understand why,

Para percebermos porquê

our science partner at the National Marine Mammal Laboratory

o nosso parceiro cientista

no Laboratório Nacional dos Mamíferos Marinhos

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

colocou uma etiqueta GPS nalguns lobos-marinhos mães

glued to their furs.

colada à pelagem.

And this tag measures location and depth

Esta etiqueta mede a localização e a profundidade

and also has a really cool little camera

e também tem uma pequena câmara

that's triggered by sudden acceleration.

que é ativada pela aceleração súbita.

Here is a movie taken by an artistically inclined seal,

Este é um filme tirado por um lobo-marinho artisticamente inclinado

giving us unprecedented insight into an underwater hunt

que nos dá uma visão sem precedentes de uma caçada debaixo de água

deep in the Arctic,

na profundeza do Ártico

and the shot of this pollock prey

e a imagem desta presa, o badejo,

just seconds before it gets devoured.

segundos antes de ser devorado.

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

Trabalhar no Ártico é muito difícil, mesmo para um robô.

They had to survive a snowstorm in August

Têm de sobreviver a uma tempestade de neve em agosto

and interferences from bystanders --

e a interferências de transeuntes

that little spotted seal enjoying a ride.

— aquela pequena foca manchada está a gostar da boleia.

(Laughter)

(Risos)

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

As etiquetas registaram mais de 200 000 mergulhos durante a estação

and upon a closer look,

e, numa observação mais atenta,

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

vemos o trilho individual do lobo-marinho e os seus mergulhos repetidos.

We are on our way to decode what is really happening

Estamos em vias de descodificar o que acontece realmente

over that foraging ground,

naquela zona de alimentação

and it's quite beautiful.

e, na verdade, é espantoso.

Once you superimpose the acoustic data collected by the drones,

Quando sobrepomos os dados acústicos detetados pelos "drones",

a picture starts to emerge.

começa a aparecer uma imagem.

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

Quando os lobos-marinhos abandonam a ilha e nadam da esquerda para a direita,

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

observamo-los a mergulhar

a uma profundidade relativamente baixa de cerca de 20 metros,

which the drone identifies is populated by small young pollock

que, como identificado pelos "drones", é povoado por pequenos badejos jovens

with low calorific content.

com pouco conteúdo de calorias.

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

Os lobos-marinhos nadam a uma distância maior

e começam a mergulhar mais fundo,

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

para uma zona onde os "drones" identificam badejos maiores, mais adultos,

which are more nutritious as fish.

peixes mais nutritivos.

Unfortunately, the calories expended by the mother seals

Infelizmente, as calorias gastas pelos lobos-marinhos mães

to swim this extra distance

para nadar esta distância adicional

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

não lhes deixam energia suficiente

para amamentar as crias, quando voltam à ilha,

leading to the population decline.

o que leva ao declínio da população.

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

Mais ainda, os "drones" identificam que a temperatura da água em volta da ilha

has significantly warmed.

tem aquecido significativamente.

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

Pode ser uma das forças que leva o badejo a afastar-se para norte

and to spread in search of colder regions.

e a espalhar-se, à procura de regiões mais frias.

So the data analysis is ongoing,

A análise dos dados está em curso

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

mas já podemos ver que algumas das peças do "puzzle"

from the fur seal mystery

do mistério dos lobos-marinhos

are coming into focus.

estão a começar a aparecer.

But if you look back at the big picture,

Mas se olharmos para o quadro geral,

we are mammals, too.

nós também somos mamíferos.

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

Os oceanos fornecem-nos 20 kg de peixe por pessoa por ano.

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

Enquanto esgotamos os nossos "stocks" de peixe,

o que é que os homens podem aprender com a história dos lobos-marinhos?

from the fur seal story?

And beyond fish, the oceans affect all of us daily

Para além dos peixes, os oceanos afetam-nos diariamente,

as they drive global weather systems,

já que impulsionam sistemas climáticos mundiais

which affect things like global agricultural output

que afetam coisas como a produção agrícola mundial

or can lead to devastating destruction of lives and property

ou podem causar uma destruição devastadora de vidas e propriedades

through hurricanes, extreme heat and floods.

através dos furações, de calor extremo e de inundações.

Our oceans are pretty much unexplored and undersampled,

A maior parte dos oceanos está por explorar e analisar.

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

Hoje ainda, continuamos a conhecer melhor outros planetas do que o nosso.

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

Mas, se dividirmos este vasto oceano em quadrados com seis graus de lado,

each about 400 miles long,

ou seja, com 640 m de lado,

you'd get about 1,000 such squares.

obtemos cerca de 100 quadrados.

So little by little, working with our partners,

Pouco a pouco, trabalhando com os nossos parceiros,

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

estamos a colocar um "drone" oceânico em cada um desses quadrados,

na esperança de conseguir a cobertura a nível planetário

the hope being that achieving planetary coverage

will give us better insights into those planetary systems

que nos dê uma visão melhor destes 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 do nosso sistema solar

for a while now.

de há bastante tempo a esta parte.

Now it is time to quantify our own planet,

Chegou a altura de quantificar o nosso planeta,

because we cannot fix what we cannot measure,

porque não podemos remediar o que não podemos medir

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

e não podemos preparar-nos para o que não conhecemos.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)