Expedição de pesquisa realizada no navio Oceanográfico Alpha Crucis (IO-USP/FAPESP) amostra vórtice oceânico no Atlântico Sul – importante contribuição brasileira aos estudos climáticos

De volta ao porto de Santos, a equipe comemora o sucesso de pesquisa. A campanha oceanográfica SAM15/SAMBAR_A1 foi realizada a bordo do Navio Oceanográfico Alpha Crucis (IOUSP), na área marinha do extremo sul do Brasil, como parte do Projeto Temático SAMBAR (FAPESP 2017/09659-6). Este projeto representa uma contribuição brasileira ao esforço de observação climática mantido por instituições de pesquisas de vários países, dentre as quais o Instituto Oceanográfico da USP (IOUSP) desempenha papel de destaque (vide www.aoml.noaa.gov/phod/SAMOC_international/). O objetivo do Projeto SAMBAR é o melhor entendimento da variabilidade do conteúdo de calor e sal e dos transportes meridionais dessas propriedades termodinâmicas através da seção zonal conhecida como SAMBA (SAMOC Basin-wide Array), estendendo-se da América do Sul à África ao longo de 34.5oS (Fig. 1, painel inferior). Nesta expedição foi realizada uma seção hidrográfica que além de medir várias propriedades oceanográficas, amostrou um vórtice oceânico com mais de 4 mil metros de coerência vertical.

A expedição cobriu a extremidade oeste da linha SAMBA, desde as proximidades do Farol do Albardão, na divisa do Brasil com o Uruguai, até a longitude 44o 30’ W. Durante o cruzeiro de pesquisa, no período de 20 de Abril a 3 de Maio, foram realizadas várias atividades, incluindo a recuperação e relançamento de instrumentos fundeados e telemetria acústica de dados coletados por ecossondas ancoradas no fundo do mar. Um total de 27 estações hidrográficas foram realizadas com critérios de qualidade especificadas pelo programa internacional GO-Ship (http://www.go-ship.org/). Amostragens de propriedades físicas e biogeoquímicas, como o pH e a concentração de nutrientes na coluna de água, foram realizadas em vários pontos com o lançamento de uma rosette equipada com: 24 garrafas de Niskin com capacidade de 5 litros cada; perfilador dotado de sensores duplos de condutividade, temperatura, pressão, oxigênio dissolvido e fluorescência; e também um LADCP (lowered acoustic doppler current profiler). Em todas as estações, as amostras e informações foram obtidas até distâncias de 10 metros ou menos do fundo, representando amostragens de até mais de 4700m de profundidade, desde a plataforma até regiões ao largo do talude continental. Durante toda a campanha foram também realizadas outras atividades como o lançamento de 48 sondas XBT (expendable bathy-thermograph) e o registro contínuo da velocidade da camada superior do oceano com um ADCP montado no casco do navio. Vinte cientistas participaram do cruzeiro, sendo: 8 do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IOUSP); 2 da Universidade Federal do Rio Grande (FURG); 2 do Servicio de Hidrografia Naval (SHN) da Argentina; 2 do Instituto Nacional de Desarollo Pesquero (INIDEP) da Argentina; 2 do Laboratório Oceânico e Atmosférico do Atlântico da NOAA (EUA); 1 da Universidade Federal do Ceará (UFC); 1 da Universidade Federal da Bahia; 1 da Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ) e 1 da Universidade de la Republica do Uruguai (Fig. 2). Como parte da política de compartilhamento de informações referentes ao South Atlantic Meridional Oververturning Circulation (SAMOC), os dados obtidos irão passando por processos analíticos e de controle de qualidade e, após essa rodada de análise preliminar, serão disponibilizados para livre-acesso por toda comunidade científica interessada.

Um dos mais interessantes resultados da campanha foi a observação de um vórtice ciclônico altamente energético e barotrópico (i.e, com estrutura vertical coerente), centrado mais ou menos entre as latitudes 46º e 47º W, ao longo de 34.5º S, conforme mostra a Fig. 3. A assinatura do vórtice é bem clara nos abaulamentos das isolinhas nos perfis verticais de temperatura, salinidade e oxigênio dissolvido (painéis a, b e c), mas a coerência vertical fica bem caracterizada na distribuição de velocidade amostrada pelo LADCP, no painel c da Figura 3. Nesse perfil, a Corrente do Brasil aparece indicada pelas cores azuis (velocidade para sul),

entre o talude e a longitude 49º W. Entre 49º e 45º W, uma região de corrente para norte (cores vermelhas) e outra para sul (cores azuis) se sucedem, indicando a circulação ciclônica centrada em aproximadamente 47º W. Mais dados químicos, como a alcalinidade, o pH e os nutrientes, poderão ser adicionados às assinaturas das massas d´água após o término do processamento analítico e validação dos dados. Desta forma, a contribuição brasileira nos estudos climáticos se torna cada vez mais efetiva e importante, sendo o N/Oc Alpha Crucis uma importante ferramenta de pesquisa construída com participação da FAPESP e lotada no porto de Santos, com apoio da CODESP. Este foi um de oito cruzeiros programados para os próximos 5 anos. No próximo cruzeiro, previsto para Outubro de 2018, a campanha se estenderá até o flanco oeste da Cordilheira Mesoatlântica (ponto F na Fig. 1, painel superior direito).

De volta ao porto de Santos, a equipe comemora o sucesso de pesquisa. A campanha oceanográfica SAM15/SAMBAR_A1 foi realizada a bordo do Navio Oceanográfico Alpha Crucis (IOUSP), na área marinha do extremo sul do Brasil, como parte do Projeto Temático SAMBAR (FAPESP 2017/09659-6). Este projeto representa uma contribuição brasileira ao esforço de observação climática mantido por instituições de pesquisas de vários países, dentre as quais o Instituto Oceanográfico da USP (IOUSP) desempenha papel de destaque (vide www.aoml.noaa.gov/phod/SAMOC_international/). O objetivo do Projeto SAMBAR é o melhor entendimento da variabilidade do conteúdo de calor e sal e dos transportes meridionais dessas propriedades termodinâmicas através da seção zonal conhecida como SAMBA (SAMOC Basin-wide Array), estendendo-se da América do Sul à África ao longo de 34.5oS (Fig. 1, painel inferior). Nesta expedição foi realizada uma seção hidrográfica que além de medir várias propriedades oceanográficas, amostrou um vórtice oceânico com mais de 4 mil metros de coerência vertical.A expedição cobriu a extremidade oeste da linha SAMBA, desde as proximidades do Farol do Albardão, na divisa do Brasil com o Uruguai, até a longitude 44o 30’ W. Durante o cruzeiro de pesquisa, no período de 20 de Abril a 3 de Maio, foram realizadas várias atividades, incluindo a recuperação e relançamento de instrumentos fundeados e telemetria acústica de dados coletados por ecossondas ancoradas no fundo do mar. Um total de 27 estações hidrográficas foram realizadas com critérios de qualidade especificadas pelo programa internacional GO-Ship (http://www.go-ship.org/). Amostragens de propriedades físicas e biogeoquímicas, como o pH e a concentração de nutrientes na coluna de água, foram realizadas em vários pontos com o lançamento de uma rosette equipada com: 24 garrafas de Niskin com capacidade de 5 litros cada; perfilador dotado de sensores duplos de condutividade, temperatura, pressão, oxigênio dissolvido e fluorescência; e também um LADCP (lowered acoustic doppler current profiler). Em todas as estações, as amostras e informações foram obtidas até distâncias de 10 metros ou menos do fundo, representando amostragens de até mais de 4700m de profundidade, desde a plataforma até regiões ao largo do talude continental. Durante toda a campanha foram também realizadas outras atividades como o lançamento de 48 sondas XBT (expendable bathy-thermograph) e o registro contínuo da velocidade da camada superior do oceano com um ADCP montado no casco do navio. Vinte cientistas participaram do cruzeiro, sendo: 8 do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IOUSP); 2 da Universidade Federal do Rio Grande (FURG); 2 do Servicio de Hidrografia Naval (SHN) da Argentina; 2 do Instituto Nacional de Desarollo Pesquero (INIDEP) da Argentina; 2 do Laboratório Oceânico e Atmosférico do Atlântico da NOAA (EUA); 1 da Universidade Federal do Ceará (UFC); 1 da Universidade Federal da Bahia; 1 da Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ) e 1 da Universidade de la Republica do Uruguai (Fig. 2). Como parte da política de compartilhamento de informações referentes ao South Atlantic Meridional Oververturning Circulation (SAMOC), os dados obtidos irão passando por processos analíticos e de controle de qualidade e, após essa rodada de análise preliminar, serão disponibilizados para livre-acesso por toda comunidade científica interessada.Um dos mais interessantes resultados da campanha foi a observação de um vórtice ciclônico altamente energético e barotrópico (i.e, com estrutura vertical coerente), centrado mais ou menos entre as latitudes 46º e 47º W, ao longo de 34.5º S, conforme mostra a Fig. 3. A assinatura do vórtice é bem clara nos abaulamentos das isolinhas nos perfis verticais de temperatura, salinidade e oxigênio dissolvido (painéis a, b e c), mas a coerência vertical fica bem caracterizada na distribuição de velocidade amostrada pelo LADCP, no painel c da Figura 3. Nesse perfil, a Corrente do Brasil aparece indicada pelas cores azuis (velocidade para sul),entre o talude e a longitude 49º W. Entre 49º e 45º W, uma região de corrente para norte (coresvermelhas) e outra para sul (cores azuis) se sucedem, indicando a circulação ciclônica centrada emaproximadamente 47º W. Mais dados químicos, como a alcalinidade, o pH e os nutrientes, poderãoser adicionados às assinaturas das massas d´água após o término do processamento analítico evalidação dos dados. Desta forma, a contribuição brasileira nos estudos climáticos se torna cada vezmais efetiva e importante, sendo o N/Oc Alpha Crucis uma importante ferramenta de pesquisaconstruída com participação da FAPESP e lotada no porto de Santos, com apoio da CODESP. Estefoi um de oito cruzeiros programados para os próximos 5 anos. No próximo cruzeiro, previsto paraOutubro de 2018, a campanha se estenderá até o flanco oeste da Cordilheira Mesoatlântica (ponto Fna Fig. 1, painel superior direito).

Figure 1: Localização da região amostrada pelo Cruzeiro SAM15/SAMBAR_A1, a bordo do NOc Alpha-Crucis entre 20/04 e 03/05/2018. Este foi o primeiro de uma série de oito programados para o período entre 2018 e 2022. O próximo acontecerá em Outubro de 2018, estendendo-se até o ponto F, no flanco oeste da Cordilheira Mesoatlântica. Completando a linha SAMBA, as atividades do lado leste da bacia são conduzidas por cientistas da África do Sul e da França.

Fig. 2: Cientistas e membros tripulação do NOc. Alpha Crucis, em fotografia tirada imediatamente após o término da última estação da bem sucedida campanha oceanográfica.

Fig. 3: Perfís verticais de temperatura (a), salinidade (b), oxigênio dissolvido (c) e velocidade (d). Fica claro em cada um dos painéis a presença de um vórtice ciclônico (rotação no sentido horário no hemisfério sul), altamente barotrópico, centrado entre aproximadamente 46o e 47 oW – diâmetro de cerca de 200km. No último painel (d), as cores vermelhas indicam velocidade para norte e as azuis para sul.

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