Bem no meio do caminho entre a Austrália e a América do Sul, o navio de pesquisa Rainier, da National Oceanic and Atmospheric Administration, ou NOAA, (a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica, em português), está atualmente em uma missão para mapear mais de 8 mil milhas náuticas quadradas do fundo do Pacífico em busca de depósitos de minerais críticos. Mas ele não está fazendo isso sozinho: por um mês, o navio vai lançar dois submersíveis oblongos, de cor neon, como agentes especiais do projeto, a quase 6 quilômetros de profundidade para “saltar” ao longo do fundo do mar.
Os submersíveis, construídos pela jovem empresa Orpheus Ocean, foram projetados para explorar justamente esse ambiente: um substrato lamacento e encharcado que pulsa de vida de todos os tipos, de micróbios minúsculos a vermes e caracóis, além de “nódulos” metálicos do tamanho de ovos, como cobre, cobalto, níquel e manganês, que são cruciais para tecnologias em todo o mundo.
Cientistas e empresas há muito tempo buscam sondar as profundezas do mar e trazer tais tesouros à superfície. A Orpheus, que se desmembrou da Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) em 2024, pode estar bem posicionada para tornar essas possibilidades muito mais econômicas. A empresa projetou seus veículos com base em uma filosofia simples: “ao fundo, gastando pouco”, diz Jake Russell, cofundador e CEO da Orpheus, que tem formação em química. Cada veículo custa algumas centenas de milhares de dólares para ser construído, enquanto as opções existentes podem variar de cinco a dez milhões. E, ao contrário da maioria dos veículos oceânicos autônomos, eles conseguem avançar para dentro do fundo do mar e coletar testemunhos de sedimento, e as criaturas dentro deles.
Os engenheiros da Orpheus vêm ajustando seus projetos para isso há anos, com grande parte do trabalho ocorrendo na WHOI e em colaboração com a NOAA e a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA). Seus veículos-protótipo foram classificados como capazes de mergulhar a 11 quilômetros, a parte mais profunda da Fossa das Marianas. Eles já concluíram duas operações comerciais, mas esta nova expedição marca, até agora, o maior teste dos submersíveis: operar em grandes áreas por várias semanas e com múltiplos instrumentos em funcionamento. Usando o Rainier como base no oceano, na superfície, os veículos nadarão até 10 quilômetros por vez, capturando uma imagem em alta resolução a cada segundo e coletando até oito amostras físicas do fundo do mar.
Se tudo correr bem, o teste poderá ajudar a consolidar os veículos como uma ferramenta para agências governamentais, cientistas e empresas que esperam investigar o vasto e pouco estudado oceano profundo e os recursos que ele abriga. E, embora eles não sejam a única opção no mercado, a Orpheus espera que seu tamanho e o baixo custo de fabricação em breve os tornem uma das alternativas mais acessíveis.
Atualmente, para chegar a essas profundezas, os cientistas precisam esperar por tempo de uso em um conjunto limitado e caro de submersíveis pertencentes a agências governamentais e institutos de pesquisa. Essa fórmula é mais adequada para capturar registros instantâneos do oceano profundo do que para investigar seus sistemas ecológicos e biogeoquímicos interconectados. “Muita coisa nessa região que estamos mapeando… realmente nunca foi explorada com qualquer nível de detalhe”, diz Russell. “Tudo o que virmos vai ser novo para a agência e para a ciência.”
Um especialista em sedimentos
Os submersíveis da Orpheus são classificados como veículos submarinos autônomos, que operam com uma combinação de comandos pré-programados e tomada de decisão em tempo real, e sem estarem presos por um cabo a um navio. Mas, ao contrário dos veículos tradicionais, projetados para planar por longas distâncias em alta velocidade, esses submersíveis são curtos e robustos, com pequenas “pernas”, mais adequados para fazer pousos suaves no fundo do mar e então avançar na lama para sugar testemunhos de sedimento para os cientistas. Quando pousam, eles podem se erguer da superfície, impulsionar-se por alguns metros e se acomodar novamente, em um movimento de “saltos”.
Seus corpos são feitos, em grande parte, de um material flutuante conhecido como espuma sintática, com os componentes eletrônicos importantes encerrados em uma esfera espessa de vidro. O mesmo tipo de espuma, entremeada por microesferas ocas também de vidro para evitar que colapse sob altas pressões, foi usado no veículo que levou o cineasta James Cameron à Fossa das Marianas, no Oceano Pacífico, em 2012. Ele até doou material que sobrou para ser usado em protótipos anteriores da Orpheus.
Com menos de dois metros de comprimento e de 270 quilos, Russell afirma que os robôs da Orpheus são os menores, e, consequentemente, os mais baratos, veículos oceânicos do mercado capazes de descer a seis quilômetros. Eles foram projetados para compor futuras frotas de exploradores robóticos.
A abordagem decorre de um desafio fundamental, diz Victoria Orphan, geobióloga do California Institute of Technology, que já trabalhou com um veículo da Orpheus em uma campanha científica: “Sempre que você faz coisas no oceano profundo, há sempre esse risco, quando você coloca algo para fora [pela lateral de um navio], de que isso talvez não volte.” Com as frotas existentes de veículos grandes e caros, operadas por grupos como a NOAA, a WHOI e o Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), perder um veículo pode ser desastroso, porque os cientistas já precisam competir pelo tempo limitado disponível.
Na primavera de 2024, Orphan e seus colegas colocaram um submersível da Orpheus à prova durante uma expedição para estudar exsudações de metano em águas profundas ao largo da costa das Ilhas Aleutas, no Alasca. Eles esperavam usar o veículo para criar mapas da área antes de a equipe enviar um submersível tripulado chamado Alvin para estudar áreas específicas, e os microrganismos e animais que vivem ali, com mais detalhes.
Mas, como acontece com qualquer novo tipo de tecnologia, “sempre há dores de crescimento”, lembra Orphan. Temperaturas gélidas e uma topografia íngreme acrescentaram desafios inesperados, e foram necessárias três semanas inteiras para que o submersível obtivesse fotografias de alta resolução das exsudações.
O contratempo não diminuiu o entusiasmo com o potencial dessas máquinas. “Há muita ciência realmente desconhecida bem nessa interface entre o sedimento e a superfície do oceano”, diz ela. “A classe de instrumentos do tipo Orpheus, com os tipos certos de sensores e amostradores, pode ser uma ferramenta muito capacitadora.”
Russell imagina combinar os veículos com cargas úteis especialmente projetadas, capazes de perceber o calor de exsudações químicas e detectar plumas de sedimento, DNA liberado por formas de vida oceânicas ou a atração magnética de cabos enterrados.
Os veículos são “o melhor dos dois mundos”, diz Andrew Sweetman, ecólogo de mar profundo da Scottish Association for Marine Science, que não trabalhou com a Orpheus. Embora consigam percorrer grandes áreas como um veículo submarino autônomo, também podem realizar manobras de amostragem precisas como um veículo operado remotamente, um robô conectado a um navio por cabos, que cumpre comandos humanos em tempo real.
Além do baixo preço, diz Sweetman, o pequeno tamanho dos veículos significa que eles não exigem um grande navio de pesquisa para transportá-los até o mar. Isso pode tornar a exploração mais acessível para países menores ou mais pobres que não dispõem desse tipo de embarcação, afirma ele: “Isso, de certa forma, ajudará a democratizar a ciência em águas profundas.” Ele imagina usar os testemunhos de sedimento que os submersíveis coletam para investigar como os animais que vivem no fundo do mar fazem a ciclagem de nutrientes, um elemento crucial do papel do oceano como sumidouro de carbono.
A pressão pela mineração
Por mais que veículos oceânicos menores e mais baratos tenham chamado a atenção dos cientistas, eles também despertaram o interesse de empresas. Russell diz que chegam, semanalmente, consultas de negócios envolvidos em mineração em águas profundas, defesa, energia eólica offshore, telecomunicações e petróleo e gás. Ele observa que a Orpheus é apenas uma “prestadora de serviços”, ajudando a coletar dados onde for necessário, mas sem tomar decisões sobre como usar o fundo do mar. E afirma que dados melhores, como informações sobre a forma nas profundezas, a qualidade do sedimento e a presença de vida, também “elevam a barra” que governos e reguladores estão apenas começando a estabelecer.
Mas muitos cientistas estão longe de se entusiasmar com a pressão crescente pela mineração do leito marinho, que uma ordem executiva do presidente dos Estados Unidos Donald Trump intensificou ainda mais na semana passada ao determinar que o governo dos EUA desenvolva rapidamente a exploração e o processamento de minerais. E, no começo do mês passado, o governo anunciou a criação de um novo órgão: a Marine Minerals Administration.
Diante da atual escassez de informações sobre o oceano profundo, diz Sweetman, “acho que a pressão pela mineração em águas profundas está acontecendo rápido demais”. E essas comunidades são “provavelmente o ambiente mais estável do nosso planeta”, acrescenta Orphan. “Os organismos que vivem ali realmente não são adaptados a muita perturbação, e leva muito, muito tempo para que se recuperem, se é que se recuperam.”
Um método de mineração que governos e empresas propõem envolve uma máquina que, essencialmente, funciona como um trator-bulldozer gigante, arrastando-se pelo fundo do mar, sugando um rastro de material e deixando marcas de cicatrizes e plumas de sedimento em seu caminho. Brett Hobson, engenheiro oceânico do MBARI, diz que uma tecnologia do tipo Orpheus poderia permitir que as empresas “coletassem amostras de maneira mais cirúrgica, em vez de simplesmente raspar tudo do fundo do mar e filtrar”.
Hobson, que coordena o trabalho com veículos oceânicos há décadas, também observa que os submersíveis da Orpheus não serão a única opção disponível. Empresas e agências governamentais, inclusive as da Noruega, França, Japão, China e Reino Unido, estão desenvolvendo veículos semelhantes para o oceano profundo: “O que realmente precisamos, como sociedade, é simplesmente ter mais desses sistemas por aí”.
À medida que os veículos neon da Orpheus mergulham no Pacífico nas próximas semanas, sua prontidão para futuras pesquisas científicas e levantamentos de recursos deve ficar mais clara. A cada mergulho, eles obterão um pouco mais de dados, “apenas o menor dos selos postais do nosso planeta”, diz Orphan. “Ainda há muito a aprender.”
Hanna Richter
