SEREIAS revelam segredos do fundo do oceano

Os sismólogos usam ondas geradas por terremotos para escanear o interior do nosso planeta, assim como os médicos imaginam seus pacientes usando tomografias médicas. As imagens da Terra nos ajudaram a rastrear as origens profundas de ilhas vulcânicas, como o Havaí, e identificar as zonas de origem de terremotos profundos.

"Imagine um radiologista forçado a trabalhar com um scanner CAT que está faltando dois terços de seus sensores necessários", disse Frederik Simons, professor de geociências em Princeton. "Dois terços é a fração da Terra coberta por oceanos e, portanto, sem estações de registro sísmico. Essa é a situação enfrentada pelos sismólogos que tentam aprimorar suas imagens do interior do nosso planeta."

Há cerca de 15 anos, quando era pesquisador de pós-doutorado, Simons fez parceria com Guust Nolet, agora professor emérito de Geociências e Engenharia Geológica George J. Magee, e eles resolveram remediar essa situação construindo um robô submarino equipado com um hidrofone — um microfone subaquático que pode captar os sons de terremotos distantes cujas ondas fornecem energia acústica aos oceanos através do fundo do oceano.

Uma SEREIA lançada recentemente perto do Taiti está enviando mensagens para o satélite antes de mergulhar uma milha debaixo d'água para começar a monitorar sinais de terremoto.

Flutuando uma milha abaixo da superfície, as SEREIAS cobrem uma grande área. Os círculos vermelhos mostram onde uma SEREIA captou um sinal sísmico.

Se a rocha do manto estiver quente, ela diminuirá as ondas sísmicas. Este gráfico mostra (em porcentagem) o quanto mais lenta a onda viaja em uma seção transversal cortando ao longo da longitude 91 graus oeste. A trama se estende até o núcleo da Terra (2.890 km, ou cerca de 1.800 milhas) e varia de 20 graus de latitude sul a 20 graus de norte. As cores avermelhadas mostram onde as ondas diminuem. Galápagos está perto do equador, de onde uma ampla estrutura em forma de pluma perto de 1 grau de latitude norte desce a uma profundidade de 1.900 km (cerca de 1.200 milhas).

Uma foto tirada durante o desenvolvimento das SEREIAS mostra uma subindo à superfície depois de registrar uma onda de terremoto. Uma vez na superfície, envia um sismograma via satélite aos cientistas. Simons e Nolet testaram os primeiros protótipos do MERMAID com parceiros de pesquisa no Scripps Institution of Oceanography em La Jolla, Califórnia. Os protótipos registraram com sucesso as ondas do terremoto, mas sua ideia continuou a encontrar ceticismo por causa do alto nível de ruído das ondas do mar. Mas quando Nolet foi transferido para o status de emérito em Princeton em 2008 e mudou-se para Geoázur na Universidade de Nice, na França, o financiamento do Conselho Europeu de Pesquisa permitiu que ele e seu engenheiro-chefe Yann Hello desenvolvessem completamente os MERMAIDs, que desde então se tornaram disponíveis comercialmente.

Esses dois instrumentos Son-O-Mermaid, uma geração posterior dos sensores sísmicos, foram trazidos para as Bermudas por Simons e sua equipe para serem implantados em parceria com o Bermuda Institute for Ocean Sciences. Nesta foto, os instrumentos são fixados no convés antes de serem lançados na água. Ao contrário dos sismômetros tradicionais de fundo do oceano, que são colocados em locais estacionários e devem ser recuperados para obter seus dados, o MERMAID e o Son-O-Mermaid flutuam com as correntes oceânicas e relatam dados regularmente aos cientistas usando tecnologia sem fio. Vários podem ser implantados pelo mesmo custo de um sismômetro de fundo oceânico.

Joel Simon, um estudante de pós-graduação em geociências de Princeton cuja pesquisa se concentra na análise dos dados do Son-O-Mermaid, ajusta os cabos e prepara o instrumento para um teste. Simon foi para as Bermudas uma semana antes da implantação com os engenheiros para desempacotar as peças do instrumento do contêiner de transporte e montá-las.

Um instrumento Son-O-Mermaid é preso a um guindaste e baixado no oceano. Em seguida, os pesquisadores vão desenrolar 1.000 metros (mais de 3.200 pés) de cabo que conectam a bóia de superfície a hidrofones, microfones que gravam sons na água, que "escutam" terremotos no oceano. Quando um terremoto é detectado, o aparelho envia um sismógrafo por e-mail aos cientistas.