Cabos submarinos de monitorização científica e telecomunicações fiáveis (SMART): Observação do Oceano Global para Monitorização do Clima e Redução do Risco de Catástrofes (SMART Cables for Observing the Global Ocean)

A iniciativa SMART Subsea Cables tem como objetivo revolucionar a observação do oceano profundo, equipando os cabos de telecomunicações transoceânicos com sensores que fornecem informações essenciais sobre o estado do oceano. Os sensores utilizarão a energia e as comunicações presentes nos cabos e recolherão dados sobre três variáveis ambientais críticas do oceano profundo:

• Temperatura: caraterizar as alterações climáticas com estimativas melhoradas do conteúdo térmico dos oceanos e da subida do nível do mar em relação à expansão térmica da água;
• Pressão no fundo do oceano: medir a circulação oceânica na medida em que a água flui de zonas de alta para baixa pressão, acompanhar a subida do nível do mar relacionada com o degelo e melhorar o alerta precoce de tsunamis através da medição direta e em tempo real da elevação da superfície do mar;
• Aceleração sísmica: monitorizar a atividade sísmica no fundo do mar para melhorar o alerta precoce de sismos, tsunamis e vulcões e produzir avaliações de risco superiores para zonas costeiras vulneráveis.

Todos beneficiarão da infraestrutura de cabos: sustentada, em tempo real, de alta fiabilidade, de longa duração (25 anos), de comunicação e de energia.

Actividades prioritárias:

Implementar sistemas de cabos submarinos SMART de telecomunicações e deteção à escala mundial, para apoiar o clima, a circulação oceânica, a monitorização do nível do mar e o alerta precoce de tsunamis e sismos e a redução do risco de catástrofes.

Objectivos de Desenvolvimento Sustentável Os cabos JTF SMART contribuirão para:

Objectivos 9 e 11: Indústria, Inovação e Infra-estruturas, e Cidades e Comunidades Sustentáveis

• Os cabos SMART respeitadores do ambiente proporcionam simultaneamente uma melhor conetividade das telecomunicações e a observação dos oceanos e da Terra, através de uma melhor integridade/proteção e resiliência dos cabos, ao mesmo tempo que catalisam o desenvolvimento tecnológico, a investigação e a inovação nos países em desenvolvimento.

Objetivo 13: Ação climática - Tomar medidas urgentes para combater as alterações climáticas e os seus impactos

• As observações oceânicas dos sistemas SMART contribuirão diretamente para a base de conhecimentos sobre as alterações climáticas, especificamente o conteúdo térmico dos oceanos, a circulação, a subida do nível do mar e os maremotos, reforçando assim a resiliência e a capacidade de adaptação aos riscos relacionados com o clima (inundações costeiras) e às catástrofes naturais (maremotos).

Objetivo 14: Vida submarina - Conservar e utilizar de forma sustentável os oceanos

• Os sistemas SMART contribuirão para o conhecimento e a inovação com vista a uma melhor compreensão da relação oceano-clima, dos sistemas de alerta precoce de tsunamis e sismos, do conhecimento e das soluções para a resiliência das comunidades, bem como para o desenvolvimento de capacidades e a transferência de tecnologias marinhas para os países em desenvolvimento

Resultados da Década dos Oceanos Os cabos SMART da JTF contribuirão para

Resultado 4: Um oceano previsto em que a sociedade compreenda e possa responder à alteração das condições oceânicas

• As observações por cabo SMART da temperatura e pressão do fundo do oceano (OBP) apoiam a oceanografia operacional a mais curto prazo, os processos à escala sazonal/El Nino e a monitorização climática a longo prazo, conduzindo a um oceano melhorado e previsto.

Resultado 5: Um oceano seguro onde a vida e os meios de subsistência estão protegidos dos perigos relacionados com o oceano.

• As medições do OBP e da aceleração sísmica efectuadas pelo cabo SMART contribuirão diretamente para o alerta precoce de sismos e tsunamis (sísmicos, induzidos por deslizamentos de terras, meteorológicos). O OBP nas plataformas continentais e nas encostas superiores fornecerá informações sobre as amplitudes, períodos e direcções das ondas aos marinheiros locais e à população costeira.

Resultado 6: Um oceano acessível com acesso aberto e equitativo aos dados, à informação, à tecnologia e à inovação.

• A inovação da infraestrutura de cabos SMART - energia e comunicação com longa duração no fundo do mar - permitirá o acesso de outras disciplinas (para além das representadas pelos três sensores iniciais) ao mar profundo e aos dados dele provenientes.

Desafios da Década Os cabos SMART da JTF contribuirão para:

Desafio 5: Melhorar a compreensão da relação oceano-clima

• As observações SMART da temperatura e pressão do fundo do oceano apoiam a monitorização da parte oceânica do sistema atmosfera-oceano/clima/Terra. A temperatura e o fluxo oceânico inferido pelos gradientes OBP contribuem para a circulação oceânica e para a variabilidade temporal/espacial do nível do mar, para além das alterações seculares dos coeficientes de maré que afectam as observações altimétricas e gravimétricas por satélite (e o nível do mar) e a mistura oceânica (através das marés, da circulação e da estratificação).

Desafio 6: Melhorar os serviços de alerta precoce em caso de riscos múltiplos

• As medições do OBP e da aceleração sísmica efectuadas pelo cabo SMART contribuirão diretamente para o alerta precoce de sismos e tsunamis (sísmicos, induzidos por deslizamentos de terras e meteorológicos). Uma melhor compreensão da subida do nível do mar melhorará a atenuação informada das inundações e erosão costeiras relacionadas com o clima, bem como das inundações causadas por marés/tempestades exacerbadas pela subida do nível do mar.

Desafio 7: Assegurar um sistema sustentável de observação dos oceanos em todas as bacias oceânicas que forneça dados e informações acessíveis, oportunos e accionáveis a todos os utilizadores.

• Contribuir para o crescimento e manutenção dos sistemas de observação, com, no final da primeira década, ~650 repetidores SMART ao longo de um cabo de 45 Mm em serviço, 15 sistemas com uma média de 43 repetidores/3000 km. Após outra década, estes aumentariam para 2000 repetidores, cabo de 140 Mm, 30 sistemas com uma média de 75 repetidores/4700 km.

Objectivos da Década Os cabos SMART da JTF contribuirão para:

Objetivo 1: Identificar os conhecimentos necessários para o desenvolvimento sustentável e aumentar a capacidade da ciência dos oceanos para fornecer os dados e informações necessários sobre os oceanos

Os cabos SMART introduzirão novas tecnologias que melhorarão e expandirão consideravelmente o sistema de observação existente, permitindo medições de diversas variáveis oceânicas essenciais (EOV) em todas as bacias oceânicas:

1. Temperatura do subsolo
2. Pressão no fundo do oceano

Os dados dos sistemas SMART servirão como a primeira implantação generalizada e a longo prazo de sensores de pressão para melhor identificar as lacunas no sistema de observação dos oceanos. A medição da pressão no fundo do oceano e da aceleração sísmica permite um alerta precoce mais preciso e numa área alargada para terramotos e tsunamis.

Task Force Conjunta sobre Cabos Submarinos SMART, Informação do Gabinete Internacional do Programa e visita do seu sítio Web: https: //www.smartcables.org/

Este projeto é acolhido pelo Programa da Década dos Oceanos Ocean Observing Co-Design - Evolving ocean observing for a sustainable future

Data de início: 01/01/2021
Data de fim: 31/12/2030

Contacto principal: Bruce M. Howe (bhowe@hawaii.edu)