Projeto K2D

Tem como objetivo aumentar a produção cinetífica de qualidade e orientada para a especialização inteligente, sendo o objetivo principal deste projeto desenhar sistemas integrados capazes de monitorizar distintas variáveis no oceano com base na infraestrutura de cabos submarinos em combinação com veículos autónomos. Isto irá permitir o desenho de uma rede de monitorização do oceano, do ecossistema e dos seus habitantes desde o mar profundo até a superfície, o que fornecerá informação sobre áreas ainda grandemente desconhecidas pela sua inacessibilidade através de amostragens tradicionais.

Os objetivos que definem o projeto são:

Instalação de uma rede de sensores, através da utilização de cabos submarinos, com especial foco na monitorização acústica.

Desenvolver um novo repetidor de comunicações para cabos submarinos que, para além, da função típica de condicionamento e de amplificação de sinais de comunicação irá monitorizar a coluna da água e o interior da terra.

Desenvolver metodologias para traduzir a paisagem acústica em informação que permita a tomada de decisões (e.g., monitorização da biodiversidade, atividades antropogénicas, identificação de organismos, estado de saúde, entre outros).

Desenvolver sistemas de monitorização indiretos baseados simultaneamente na monitorização acústica e eDNA de ecossistemas, identificação de espécies e abundâncias.

Combinar a utilização de AUVs com observatórios em cabos submarinos. Estes AUVs irão permitir complementar os dados recolhidos pelos nodos fixos, aumentando por isso o alcance dos observatórios. Isto irá também permitir extender a recolha de dados a toda a coluna de água.

A Universidade dos Açores terá um papel mais ativo na discussão e desenho dos sistemas de monitorização do oceano (com maior foco na monitorização acústica); na experiência piloto in situ para os distintos casos de estudo; e ainda na divulgação do projeto junto da comunidade científica e do público em geral.

Hoje em dia os oceanos permanecem como a fronteira mais remota e inexplorada entre todos os elementos da terra. As interações atmosfera-oceanos estão no centro de todos os sinais vitais e comportamentos climáticos da Terra e, portanto, são essenciais para uma monitorização e entendimento precisos dos sistemas terrestres, das suas mudanças e dos resultados dos impactos humanos. Perante este cenário, é urgente o desenvolvimento de formas inovadoras de enfrentar este grande desafio. O K2D propõe o desenvolvimento de um sistema de monitorização de escala global para os oceanos, capaz de lidar com todas as cotas batimétricas. Debaixo de água, os desafios são enormes e as características de exposição ambiental são excessivamente hostis para abordagens de sensorização convencional similares às existentes para monitorização da atmosfera e do espaço próximo, as quais se baseiam em satélites e outros sistemas de deteção remota.

A K2D propõe-se a tirar partido da já existente infraestrutura generalizada de cabos submarinos de comunicações e transporte de energia para produzir uma rede de deteção contínua e em tempo real dos sinais vitais da terra e em particular dos oceanos. A K2D propõe o desenvolvimento de um conjunto sinérgico de componentes, incluindo componentes eletrônicos e Veículos Submarinos Autônomos, que permita a recolha econômica de dados extensos e complexos dos oceanos, incluindo variáveis físicas, químicas, biológicas e ambientais. Entre outros, informação acústica e DNA ambiental serão combinados com outras fontes de dados, junto com modelos e implementação de Inteligência Artificial que permitam descrever e antecipar padrões anormais e atividades humanas, principalmente aquelas mais propensas a riscos e eventos extremos.

Os resultados deste projeto vão sentar as bases para uma nova etapa da monitorização dos oceanos. O aproveitamento da infraestrutura de cabos submarinos existente em combinação com os veículos autónomos permite sem dúvida uma aproximação mais holística, na qual dados físicos, químicos, e biológicos se complementam para obter uma visão mais real do estado do oceano. O desenho deste sistema de sistemas supõe um grande desafio, tanto no seu conjunto como para cada uma das partes; e, portanto, as discussões e soluções derivadas deste projeto serão de extrema utilidade para uma futura implementação dos “smart cables” para monitorização dos oceanos.

Para abordar tão vasta e complexa temática é essencial contar com uma equipa multidisciplinar, estabelecer colaborações entre membros e entidades e garantir a transferência de conhecimento entre os distintos setores implicados no projeto. A disseminação e transmissão da informação obtida é feita ao longo do projeto, com participações em eventos e reuniões relevantes no campo de estudo e workshops regulares com os membros do projeto e investigadores externos com carreira relevante para tal, com a preparação de relatórios específicos, e ainda com a disseminação online através do site do projeto: www.k2d.pt.