Como os tubarões estão a melhorar as previsões oceânicas

O oceano influencia o tempo, os sistemas alimentares e a vida no litoral. Ainda assim, vastas áreas continuam difíceis de observar de forma contínua.

Para recolher informação, os cientistas recorrem a satélites, flutuadores à deriva e navios de investigação, mas estes meios deixam de fora algumas das zonas mais dinâmicas. Essas falhas de observação reduzem a capacidade de antecipar, com precisão, o estado do oceano.

Um novo estudo apresenta uma resposta pouco óbvia: tubarões, que já atravessam naturalmente essas regiões difíceis de monitorizar, podem ajudar a melhorar as previsões oceânicas.

Os oceanos continuam difíceis de acompanhar

Os dados do oceano alimentam modelos climáticos e meteorológicos. Para funcionarem bem, estes modelos precisam de uma imagem inicial rigorosa da temperatura e das correntes; quando essa base está incompleta, as previsões tendem a desviar-se.

Há zonas particularmente desafiantes. O Atlântico Noroeste é uma delas: a Corrente do Golfo muda frequentemente, vórtices destacam-se e deslocam-se sem grande previsibilidade.

Nessa região, a interação entre águas costeiras pouco profundas e áreas de oceano profundo cria padrões complexos.

Regiões-chave têm falta de dados

Os satélites não conseguem “ver” abaixo das nuvens, e os flutuadores Argo evitam zonas de forte turbulência. O resultado é que áreas importantes ficam com medições insuficientes.

“Os tubarões já se deslocam por partes do oceano que são difíceis para nós observar”, disse Laura H. McDonnell, autora principal do estudo e, atualmente, investigadora de pós-doutoramento na Instituição Oceanográfica de Woods Hole (WHOI).

“Esta investigação mostra que os dados que recolhem podem ajudar a preencher lacunas importantes e, quando usados com cuidado, podem melhorar a forma como prevemos as condições do oceano.”

Tubarões podem recolher dados valiosos

O uso de animais como sensores oceânicos não é uma novidade. Elefantes-marinhos, focas-cinzentas e aves marinhas já transportaram instrumentos científicos.

Como estes animais se deslocam em direção ao alimento - que tende a concentrar-se em frentes oceânicas e vórtices - acabam por percorrer precisamente as mesmas zonas onde faltam observações.

Os tubarões, em particular, percorrem grandes distâncias e mergulham a profundidades consideráveis. Os tubarões-azuis podem ultrapassar 1,000 metros de profundidade. Os makos de barbatana curta movem-se rapidamente perto da superfície.

Com frequência, seguem as margens entre massas de água quente e fria. Essas fronteiras são essenciais para compreender mudanças no oceano.

Ben Kirtman é cientista atmosférico na Escola Rosenstiel da Universidade de Miami e cientista principal do sistema de Ensemble Multimodelo Norte-Americano da NOAA.

“Predadores marinhos como os tubarões procuram naturalmente características oceânicas dinâmicas, como frentes e vórtices”, afirmou Kirtman. “São áreas onde os modelos muitas vezes não têm observações suficientes.”

Tubarões registam temperatura e profundidade

Ao largo da costa de Cape Cod, em 2021, os investigadores marcaram 18 tubarões-azuis e um mako de barbatana curta.

Cada animal transportava uma pequena etiqueta satélite. O dispositivo registava a profundidade e a temperatura, e transmitia os dados quando o tubarão vinha à superfície.

Com o passar do tempo, os tubarões enviaram mais de 8,200 perfis, totalizando quase 59,000 medições. Alguns mergulhos chegaram a quase 2,000 metros (cerca de 6,560 pés).

As temperaturas observadas foram desde águas profundas frias até condições quentes à superfície. No conjunto, os tubarões cobriram uma grande faixa do Atlântico Noroeste.

“Um ponto-chave deste estudo foi reutilizar uma etiqueta mais avançada, capaz de transmitir dados de localização juntamente com informação de temperatura e profundidade”, disse Neil Hammerschlag, coautor do estudo e diretor executivo da Fundação de Investigação de Tubarões.

“Isto permitiu-nos ligar as condições subsuperficiais do oceano diretamente a locais específicos com precisão conhecida.”

Melhoria clara nos modelos climáticos

A equipa integrou os dados recolhidos pelos tubarões no Modelo do Sistema Climático Comunitário, versão 4. Depois, executou dois conjuntos de previsões: um com os dados habituais e outro acrescentando as observações dos tubarões.

Cada previsão foi corrida por seis meses. Os resultados foram avaliados com base em dados de satélite e em registos oceânicos.

Os números mostraram uma melhoria evidente. Em zonas costeiras e de talude, os erros na previsão da temperatura diminuíram até 40 percent.

Na plataforma continental, em alguns meses, os erros baixaram em mais de um grau Celsius. Uma diferença desta ordem tem impacto em decisões no terreno.

Previsões mais fiáveis apoiam a pesca, o transporte marítimo e o planeamento costeiro.

Dados climáticos a partir de sensores em tubarões

Os ganhos mais expressivos verificaram-se nas águas da plataforma e do talude. São áreas com mistura intensa, relevo submarino abrupto e correntes que mudam rapidamente.

Os modelos climáticos têm dificuldade em representar estes pormenores; por isso, mesmo um acréscimo modesto de dados pode aumentar a precisão.

Em mar aberto, as condições tendem a ser mais uniformes. Aí, os modelos já se comportam melhor, e as melhorias foram menos marcadas.

O efeito das observações dos tubarões não desapareceu depressa. Apesar de os dados terem sido introduzidos no início, os benefícios mantiveram-se durante meses.

Isto indica que a informação ajudou a orientar o modelo para uma trajetória mais correta desde o arranque.

Nas previsões subsequentes, também se notou maior estabilidade. O modelo reproduziu com mais exatidão tanto as condições médias como a evolução ao longo do tempo.

Tubarões acrescentam uma cobertura única

Durante o período do estudo, os tubarões recolheram cerca de 90 percent mais perfis na área analisada do que os flutuadores Argo.

Os flutuadores Argo continuam a ser indispensáveis a nível global. Ainda assim, os tubarões alcançaram zonas que os flutuadores muitas vezes não conseguem cobrir.

“Os tubarões marcados não vão substituir os sistemas de observação convencionais”, assinalou McDonnell.

“O que os resultados preliminares mostram é que predadores marinhos com etiquetas podem fornecer observações in situ complementares à superfície e em profundidade.”

O estudo apresenta uma prova de conceito funcional, baseada num número reduzido de animais e numa única época.

Mesmo assim, o potencial é elevado. Já existem grandes bases de dados de seguimento de animais, e estão em curso iniciativas para integrar essa informação em sistemas de previsão.

“Os animais marinhos já estão a ser seguidos para compreender o seu comportamento em relação às condições ambientais, mas este estudo revela como estes dados também podem ser aproveitados para previsões e aplicações climáticas”, disse Hammerschlag.

Melhor proteção para a vida costeira

Previsões mais robustas ajudam escolhas do dia a dia. Os pescadores conseguem planear rotas, as entidades gestoras podem proteger recursos, e as comunidades costeiras preparam-se melhor para mudanças.

“Para as pescas e as comunidades costeiras, pequenas melhorias nas previsões oceânicas podem fazer uma grande diferença”, afirmou Camrin Braun, oceanógrafo da WHOI e coautor do estudo.

“Reduzir a incerteza ajuda as pessoas a planear, seja onde pescar, como gerir recursos, ou como responder a condições em mudança.”

Há muito que os tubarões se movem pelo oceano com grande precisão, seguindo zonas onde o alimento se concentra e onde as condições se alteram.

Agora, os cientistas estão a aproveitar esse movimento natural para aperfeiçoar ferramentas climáticas. Com pequenas etiquetas, os tubarões passam a contribuir ativamente para a ciência do oceano.

Esta abordagem junta biologia e tecnologia de forma prática e abre um novo caminho para compreender um oceano complexo e em transformação.