Le Brésil

L'océan depuis l'espace – Jornal da USP

OLes bénéfices des recherches menées lors de l'exploration spatiale sont diversifiés et omniprésents dans la vie de tous les jours: appareils photo, objectifs, filtres, prothèses, GPS, etc. Et si, dans un passé récent, il n'était pas tangible de voir la planète Terre depuis l'espace, c'est aujourd'hui possible en temps réel. En septembre, l'astronaute américain Christopher Cassidy a posté sur ses réseaux sociaux des photographies d'une partie de l'État de São Paulo, y compris des régions côtières, qu'il a réalisées à partir de la Station spatiale internationale, l'ISS (de l'acronyme en anglais, International Space Station) . À plus de 400 km d'altitude et à environ 28 mille kilomètres par heure, l'ISS est un grand satellite artificiel habité qui est en orbite terrestre depuis plus de 20 ans, afin d'être une «maison dans l'espace» pour plusieurs chercheurs et de fournir informations de la Terre et de l'Univers.

Après 1957, lorsque le premier satellite artificiel gravitait vers la Terre, Spoutnik – résultat du travail de l'ingénieur Sergei Korolev et d'autres scientifiques, donnant à l'Union soviétique le rôle de pionnier dans la course à l'espace – les inventions astronomiques ont révolutionné non seulement l'astronomie, avec la mise en œuvre des centaines de satellites à basse et haute altitude, mais d'autres sciences comme l'océanographie. "La Terre est bleue", disait le Russe Youri Gagarine en 1961, le premier humain à voir depuis l'espace la planète avec une prédominance d'eau à sa surface.

Les technologies orbitales sont des outils puissants à des fins scientifiques, militaires, communicationnelles, de navigation et environnementales. Ils permettent de détecter la déforestation et les incendies; spécifier les emplacements avec latitude, longitude et altitude; rendre Internet disponible dans les endroits éloignés; prédire le temps avec la détection des déplacements de masse d'air, par exemple. De plus, les satellites surmontent la distance et l'immensité et élargissent la vision limitée des yeux humains afin qu'ils puissent observer l'océan largement, fournissant des informations telles que la bathymétrie, la température, la couleur, la biodiversité, le niveau de la mer et l'érosion côtière.

L'océan mondial est, sous la surface, vaste, diversifié, sombre et profond – des caractéristiques qui entravent sa vaste cartographie. Et si les êtres humains ne peuvent plonger qu'à une profondeur maximale d'environ 330 mètres, comment identifier les endroits pouvant atteindre plus de 10 000 mètres? La bathymétrie est la distribution des profondeurs locales dans une zone, de la surface au fond, et peut être déduite par les échosondeurs situés sur les navires. L'exploration pétrolière offshore les connaissances sur le fond océanique se sont accrues, mais elles sont encore très limitées: alors que la surface de la planète Mercure était déjà cartographiée en 2016, on estime que le fond océanique ne sera cartographié complètement qu'en 2030, à travers le projet Seabed – à ce jour, 85% n'ont pas été cartographiés.

Et s'il est difficile d'atteindre les profondeurs et de voir, à la surface de l'océan c'est une autre histoire. Avec une superficie de 360 ​​millions de km² (puisque près de 70% de la surface de la planète est constituée d'eau salée), il est devenu possible et courant d'étudier ces vastes régions avec des capteurs embarqués à bord de satellites. Parmi les données qu'ils collectent figurent les différentes couleurs de l'océan, qui varient en nuances de violet, bleu, vert, jaune, marron et rouge. Et les raisons de générer cette palette de couleurs peuvent être la légèreté, la profondeur, le type de fond, la proximité des rivières, etc.

Loin des continents, la grande piscine de la planète est éclairée jusqu'à environ 200 mètres de profondeur, présentant un ton bleu-violet prédominant, en raison de la réflexion de ces longueurs d'onde de la lumière du soleil – qui a des longueurs rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Il y a peu de particules et d'autres matériaux dans ces régions, donc la lumière interagit principalement avec les molécules d'eau, qui réduisent rapidement les photons rouges et jaunes, et enfin, le bleu, le plus court et le plus visible aux yeux humains, comme l'explique le livre Pourquoi la mer a-t-elle cette couleur? (2018), produit par le Centre de biologie marine de l'Université de São Paulo (CEBIMar / USP), sous la coordination du professeur Áurea Ciotti.

Outre des animaux tels que le rorqual bleu, qui peut mesurer environ 30 mètres de long, l'océan abrite des formes de vie presque invisibles. Et la plus grande partie se trouve à la surface de l'océan, qui abrite des organismes photosynthétiques microscopiques qui composent le phytoplancton, la base de la chaîne alimentaire aquatique, étant une source de nourriture et d'oxygène – on estime qu'il est responsable de la production de 50% de tout l'oxygène disponible dans le atmosphère. Lorsqu'ils sont présents en plus grande abondance, dans des endroits riches en nutriments, ces organismes sont capables de changer la couleur de l'eau en différentes nuances de vert et, dans certaines situations, de brun ou de rouge, selon l'espèce et la quantité. Ainsi, les océanographes peuvent analyser les variations de couleur de l'océan enregistrées par les images satellitaires et les relier à l'abondance du phytoplancton sur le globe, et, dans certaines régions, peuvent même établir quels sont les principaux organismes présents.

D'autres composants changent la couleur de l'océan: dans les régions proches des grands fleuves, qui apportent beaucoup de sédiments, les eaux ont des tons bruns. Dans les régions proches des mangroves et des forêts, où l'eau a des feuilles en décomposition, les couleurs diffèrent. De cette manière, chaque couleur fournit des données qui aident les scientifiques à déterminer, par exemple, l'impact des inondations le long de la côte et l'apport excessif de matière organique dans le milieu marin. L'excès de concentration d'algues peut contenir des toxines susceptibles de tuer la biodiversité, y compris les ressources halieutiques, et la décomposition de cette importante biomasse peut diminuer l'oxygénation de l'eau sur le fond marin, où de minuscules cellules s'accumulent.

L'océan "est habité par les plus gros animaux qui aient jamais vécu sur Terre et par des milliards et des milliards des plus petits organismes: il y a plus d'êtres vivants dans la mer que d'étoiles dans l'univers", comme présenté dans le dossier Biodiversité marine – Un océan, de nombreux mondes de vie (2012), produit par le Secrétariat de la Convention sur la diversité biologique. Des milliers d'espèces marines ont déjà été découvertes, mais il reste encore beaucoup à explorer. C'est comme? En plus d'autres ressources robotiques, des émetteurs satellites attachés à différents organismes, comme une tortue caouanne, permettent aux chercheurs de suivre un voyage entier à travers l'immensité bleue. Le projet de surveillance des baleines par satellite (PMBS) suit ces grands mammifères au large des côtes brésiliennes. De plus, au CEBIMar, l'abondance de phytoplancton en un point du chenal de São Sebastião est surveillée en continu depuis 2014 par le projet Système de surveillance de la côte brésilienne (SIMCosta), et ses mesures sont utilisées pour mesurer les données obtenues par les satellites.

Une autre façon pour les ressources spatiales d'aider à comprendre l'océan consiste à utiliser des capteurs qui estiment sa température de surface. Les mesures de rayonnement représentées sur les cartes montrent les variations de température au fil du temps dans différentes régions. C'est un outil très important pour savoir ce qui se passe à l'intérieur et à l'extérieur de l'océan, car la température peut influencer la vie marine, affecter le climat le long de la côte, identifier les sites de résurgence (avec des eaux froides de régions plus profondes émergeant à la surface) , comme la région de Cabo Frio au Brésil ou la côte du Pérou, entre autres, comme indiqué par la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis, NOAA (de l'acronyme en anglais, National Oceanic and Atmospheric Administration), dans l'article «Comment sont les satellites utilisé pour observer l'océan? ».

L'un des impacts du changement climatique est le dégel de l'Arctique et de l'Antarctique – des zones reculées où les satellites peuvent fournir des données sur l'étendue et l'épaisseur de la glace – et l'élévation respective du niveau de la mer, qui peut provoquer l'inondation des régions côtières et des îles telles que Kiribati (potentiellement le premier pays à disparaître), l'érosion côtière et la destruction d'écosystèmes importants, tels que les mangroves. Selon la NOAA, le niveau de la mer peut désormais être mesuré avec une précision sans précédent, également à l'aide de capteurs embarqués à bord de satellites, en suivant les mêmes principes que les techniques utilisées en bathymétrie.

En plus des satellites localisant des balises d'urgence pour aider à sauver des vies humaines en danger sur des bateaux, des avions ou des régions éloignées, les efforts ont été concentrés sur eux pour localiser l'une des choses qui a le plus nui à la vie marine: les ordures. Le développement de capteurs et de mécanismes pour identifier la présence d'ordures dans les mers, y compris de minuscules particules telles que les microplastiques, est promu par les agences spatiales des États-Unis (NASA) et européenne (ESA) afin que ce problème environnemental majeur puisse être suivi à grande échelle. global, révèle le professeur Alexander Turra, professeur à l'Institut océanographique de l'USP.

Les grandes navigations commencées au XVe siècle furent essentielles pour que l'humanité perçoive l'immensité de l'océan. Mais la vie s'est installée sur les continents et, en 1872, le voyage du navire Challenger a aidé l'exploration océanique à commencer timidement. Ce n'est qu'au XXe siècle qu'on a découvert que la vie dans l'eau salée dépassait de loin la surface baignée de soleil et s'étendait à n'importe quel endroit dans les profondeurs sombres.

Selon la biologiste américaine Sylvia Earle, l'océan est «le cœur de la Terre», car il abrite l'essentiel de la vie de la planète, en plus d'être le principal responsable de bon nombre des flux des éléments essentiels à la vie. Cependant, son immensité et sa complexité obligent en permanence à dépasser les limites technologiques et financières et à améliorer la formation des ressources humaines. Et pourtant, il est nécessaire de réduire la distance entre les gens et cet horizon bleu immense et fascinant pour comprendre sa grandeur et sa richesse.

Aujourd'hui, les satellites et les informations qu'ils génèrent sur l'océan sont essentiels pour promouvoir leur utilisation durable, y compris du développement de services pour les compagnies d'assurance, tels que le suivi des navires, à la planification de l'utilisation des ressources spatiales et marines. , ajoute Turra.

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