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Dec 06, 2023

Gêmeos digitais: um trampolim para alcançar a sustentabilidade dos oceanos?

npj Ocean Sustainability volume 2, Artigo número: 16 (2023) Citar este artigo 844 Acessos 9 Detalhes de métricas altmétricas Os gêmeos digitais, uma tecnologia de computador nascente, porém potente, podem substancialmente

npj Ocean Sustainability volume 2, Artigo número: 16 (2023) Citar este artigo

844 acessos

9 Altmétrico

Detalhes das métricas

Os gémeos digitais, uma tecnologia informática nascente mas potente, podem promover substancialmente a gestão sustentável dos oceanos, mitigando a sobrepesca e a degradação do habitat, modelando e prevenindo a poluição marinha e apoiando a adaptação climática através da avaliação segura de alternativas de geoengenharia marinha. Concomitantemente, os gémeos digitais podem facilitar o planeamento espacial marinho multipartidário. No entanto, o potencial desta tecnologia emergente para tais fins é pouco explorado e ainda não foi concretizado, existindo apenas um projeto notável intitulado Gémeos Digitais Europeus do Oceano. Aqui, consideramos a promessa dos gémeos digitais para a sustentabilidade dos oceanos em quatro áreas temáticas. Enfatizamos ainda as barreiras à implementação, nomeadamente a disponibilidade e qualidade dos dados, compatibilidade e custo. No que diz respeito à disponibilidade de dados oceânicos, notamos as questões de cobertura espacial, cobertura de profundidade, resolução temporal e compartilhamento limitado de dados, sustentados, entre outros fatores, pelo conhecimento insuficiente dos processos marinhos. Inspirados pelas perspectivas dos gêmeos digitais e informados pelas dificuldades iminentes, propomos melhorar a disponibilidade e a qualidade dos dados sobre os oceanos, tomar medidas para garantir a padronização dos dados e priorizar a implementação em áreas de alto valor de conservação, seguindo o ' abordagem de empresa aninhada.

Os oceanos e os serviços ecossistémicos que prestam são fundamentais para a vida humana. Fornecem meios de subsistência a 10-12% da população mundial1 e apoiam três mil milhões de pessoas com proteínas provenientes de produtos do mar2,3. Regulam o clima da Terra, absorvendo cerca de 30% do dióxido de carbono produzido pelas atividades humanas4, e servem de lar a uma grande variedade de flora e fauna5, com cerca de 230.000 espécies marinhas descritas até à data6.

No entanto, os humanos degradam, desestabilizam e debilitam persistentemente os ecossistemas oceânicos7,8. Os ambientes marinhos estão poluídos com resíduos, produtos químicos, derramamentos de óleo, organismos invasores e partículas. Existem atualmente 5,25 biliões de peças de plástico nos oceanos do mundo, um crescimento de 8 milhões de toneladas por ano9. A subsequente destruição de habitats marinhos, como recifes de coral e mangais, tem graves consequências para as plantas e animais que eles sustentam10,11. Na verdade, 10% dos recifes de coral globais, que albergam 25% das espécies marinhas, foram destruídos e outros 60% estão em risco. A sobrepesca, que representa cerca de 23% da produção mundial de produtos do mar12, e as alterações climáticas, que agravam a acidificação dos oceanos e as anomalias nos padrões de circulação, estão a ameaçar ainda mais a vida marinha13,14.

Como resposta, foram propostas tecnologias informáticas emergentes para melhorar a sustentabilidade dos oceanos. Sensores e sistemas de monitorização já estão a recolher grandes quantidades de dados sobre propriedades oceânicas. Por exemplo, a Iniciativa de Observatórios Oceânicos usa perfis de corrente Doppler acústicos, sensores de condutividade-temperatura-profundidade, fluorômetros e sensores de turbidez para fornecer medições contínuas e de alta resolução de propriedades físicas, bioquímicas e geológicas do Nordeste do Oceano Pacífico, Centro e Sul da Califórnia. Sistemas Atuais e Placa Juan de Fuca15. Estes dados informam o planeamento oceânico para uma melhor governação. A missão do satélite Sentinel da Agência Espacial Europeia fornece dados sobre uma série de parâmetros, incluindo a temperatura da superfície do mar, a cor do oceano e a cobertura do gelo marinho16. Os flutuadores robóticos Argo (Array for Real-time Geostrophy Oceanography), à deriva a profundidades de 1 a 2 km, registam oxigénio dissolvido e nitrato, e os níveis de radiação solar recebidos para melhorar a nossa compreensão da absorção de CO2 nos oceanos e dos impactos das alterações climáticas17. Juntamente com o software de Sistemas de Informação Geográfica (GIS), essas tecnologias ajudam a identificar áreas com valor de conservação. Por exemplo, o Índice de Saúde dos Oceanos18, uma ferramenta baseada em SIG, é utilizado para avaliar a saúde dos oceanos, desde a escala global até à escala local, e reconhecer áreas que necessitam de proteção.