OceanObs'19: Inovação em expansão das observações oceânicas

Dr. Jyotika Virmani e Dr. Marlon Lewis na OceanObs'19. Foto: OceanObs'19

A RBR sediou o Remo Honorário OceanObs'19 no Showcase Floor. Foto: Justin Manley

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Algumas pessoas passam anos seguindo suas bandas favoritas, outras participam de convenções para shows de ficção científica. Mas uma vez por década, aqueles dedicados à observação sustentada do oceano se reúnem. As conferências OceanObs são realizadas uma vez a cada dez anos para focar a atenção daqueles que planejam, implementam e aplicam sistemas de observação oceânica. Cada conferência permite que esse grupo diversificado revise o estado da ciência e das operações e defina metas para a próxima década. As conferências decadais são uma ocasião para celebrar as realizações e a visão dos observadores globais do oceano.

300 participantes se reuniram para a Primeira Conferência Internacional sobre o Sistema de Observação do Oceano para o Clima (OceanObs'99, Saint Raphaël, França, 17-22 de outubro de 1999). O objetivo era definir o conjunto de medidas operacionais necessárias para vários programas globais relacionados, especificamente o Programa de Variabilidade e Previsibilidade Climática do Programa Mundial de Pesquisa Climática (CLIVAR), o Sistema Global de Observação do Oceano (GOOS) e o Sistema de Observação do Clima (GCOS). A conferência abordou os desafios técnicos e científicos dos sistemas de observação oceânica e levou a ações concretas. O OceanObs'99 enfatizou notavelmente a necessidade de investir em um programa internacional de flutuação autônoma da Argo. Essa prioridade foi assumida pelos patrocinadores, e o sistema Argo agora fornece dados operacionais críticos para observações globais do oceano.

O OceanObs'09 (21 a 25 de setembro de 2009, Veneza, Itália) reuniu mais de 600 participantes de 36 países, abrangendo diversas comunidades de partes interessadas do oceano. A conferência desenvolveu a Estrutura para Observação do Oceano (FOO), que forneceu a justificativa e estratégia para a implementação completa do sistema de observação física e de carbono. Esta conferência demonstrou os benefícios científicos e sociais de um sistema de observação oceânica sustentada.

Dez anos depois, mais de 1.500 membros da comunidade global de observação oceânica se reuniram em Honolulu, Havaí (16 a 20 de setembro). A conferência OceanObs'19 teve como objetivo alinhar ainda mais a ciência, a tecnologia e a capacidade da observação oceânica para atender às crescentes necessidades da sociedade. Antes da conferência, os Livros Brancos da Comunidade foram solicitados a todos os grupos interessados, incluindo cientistas e usuários finais. Eles descreveram necessidades e aspirações para a próxima década. As aspirações incluíam abordar profissionais da pesca e de gestão baseada em ecossistemas, o setor marítimo, autoridades nacionais e locais, busca e salvamento, pesquisadores do setor público e privado e o público em geral.

As ondas quebrando, quebrando barreiras painel em OceanObs'19. Foto: Justin Manley

Para atingir esses objetivos, os organizadores do OceanObs'19 construíram a conferência em torno de sete temas: Saúde e Biodiversidade do Ecossistema, Variação e Mudança Climática, Segurança Alimentar e Energética da Água, Poluição e Saúde Humana, Riscos Ocidentais e Segurança Marítima, Descoberta e Economia Azul . Dois tópicos transversais, sistemas de dados e informações e tecnologias e redes de observação, se conectam e se integram entre os temas. O resultado final foi um programa que abrange cinco dias de conteúdo. O evento progrediu em tópicos diários de informação, inovação, integração e visão. O dia da inovação abordou novas tecnologias, ciência e conceitos de mercado para observação oceânica.

O dia da inovação foi aberto com comentários em plenário dos principais inovadores da comunidade. Eles foram complementados por um painel subsequente, cinco sessões especiais e sete sessões extraordinárias. Ao longo da semana, uma vitrine de sessenta expositores e 600 pôsteres estava disponível para os participantes. As exposições incluíram diversos esforços universitários e governamentais, bem como muitos fabricantes de tecnologia oceânica. Os displays tentaram transmitir a observação do oceano em ação e proporcionaram aos visitantes a chance de se envolver com novas tecnologias, como sensores in situ, bem como plataformas, incluindo veículos não tripulados e carros alegóricos. Vários novos produtos destinados a reduzir o custo e a complexidade da observação oceânica foram introduzidos.

A RBR Global apresentou seu novo conceito, moto, que é um derivador acessível e de fácil implantação para missões de curta duração. Destinado a funções como a pesquisa de furacões, este novo sistema estava sendo apresentado à comunidade OceanObs'19 para feedback, para garantir que seria "adequado ao objetivo". Durante todo o evento, esse conceito foi frequentemente levantado para todas as tecnologias como uma forma de lembrar os participantes que existem muitas soluções para diversas necessidades de observação oceânica.

A Nortek também esteve presente no OceanObs'19, adotando o custo da conferência para "melhorar a eficiência, diminuir o custo ou adicionar novas observações que não eram possíveis anteriormente". A solução foi a plataforma ECO. O ECO, o mini-ADCP da Nortek para criação de perfis de águas rasas estará disponível para venda no outono de 2019 e possui um ADCP de 1MHz portátil, cobrado sem fio, programado com um aplicativo simples para smartphone com processamento automático de dados na nuvem e controle de qualidade / controle de qualidade. A Nortek deu um passo adiante ao desenvolvimento e projetou um sistema simples de bóia e liberação programada para simplificar a implantação em áreas rasas

Esses desenvolvimentos da indústria foram bem alinhados com as observações do plenário da inovação, que incluiu apresentações da Dra. Wendy Watson-Wright, do Ocean Frontier Institute, da Dra. Marlon Lewis da Dalhousie University e da Dra. Jyotika Virmani da XPRIZE. Os dois últimos lançaram um forte apelo a novas formas de pensar sobre a tecnologia de observação oceânica.

Através de uma análise metódica das mudanças na tecnologia e no entendimento científico, o Dr. Lewis destacou a necessidade de uma nova abordagem para as ferramentas de monitoramento oceânico, especialmente para entender as mudanças nos reservatórios oceânicos globais de calor, carbono, nitrogênio e outros fatores importantes. Ele observou que a tecnologia oceânica adotou historicamente uma abordagem artesanal, como a cerveja artesanal, com foco na qualidade em soluções escaláveis. Ele sugeriu que precisávamos passar dessa abordagem artesanal para ferramentas escalonáveis e observou que o uso de sistemas oceânicos robóticos é a única abordagem realista; eles complementam as observações de satélite da superfície e fornecem uma terceira dimensão crítica sobre o oceano global. Além disso, a apresentação ofereceu uma justificativa para aumentar a capacidade de observação em um fator de 1000. É claro que, com as tecnologias atuais, isso seria proibitivamente caro. Mas a ideia leva a uma demanda potencial de 350.000 plataformas de detecção por ano. Com um preço hipotético de US $ 300, isso implicaria um programa de US $ 100 milhões por ano. Essa visão certamente desafiou os tecnólogos enquanto inspirava os cientistas.

O Dr. Virmani ofereceu idéias sobre o poder das tecnologias exponenciais. Ela caracterizou o poder dos desenvolvimentos exponenciais comparando-os a passear. Se alguém der 30 passos lineares, será percorrida uma distância de aproximadamente 30 metros. Mas se cada passo é exponencial, 30 passos se tornam 26 viagens ao redor do mundo. Através de prêmios de incentivo, o Xprize visa acelerar o desenvolvimento de novas tecnologias fundamentais. O prêmio Ocean Discovery, recentemente concluído, é um exemplo relacionado ao oceano que foi discutido, mas um novo prêmio destinado a "avatares" ofereceu uma idéia intrigante de que os cientistas oceânicos poderiam encontrar maneiras mais imersivas de explorar o oceano. A conclusão do plenário foi um anúncio especial do Departamento de Energia dos EUA (DOE) e da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA). Eles anunciaram seu novo Prêmio Alimentando a Economia Azul: Oceano, que proporcionará uma oportunidade para os inovadores desenvolverem tecnologias de energia marinha em uma escala mais viável do que a energia em escala de utilidade pública. Também oferecerá uma oportunidade aos tecnólogos em parceria com a comunidade de observação oceânica para enfrentar os desafios energéticos dos sistemas sustentados de observação oceânica.

As discussões sobre inovação continuaram ao longo do dia. Através de sessões especiais e grupos de discussão. Eles abordaram as principais ferramentas e técnicas, incluindo sensoriamento remoto, DNA do ambiente (eDNA), modelagem e assimilação, plataformas, sensores e software. A economia azul e a construção da comunidade também foram abordadas. O conteúdo do dia de inovação do OceanObs'19 foi extenso, não se prestando a resumos simples. Dito isto, havia uma questão fundamental subjacente no trabalho:

Novo ADCP ECO da Nortek. Foto: Justin Manley

Como podemos estimular a inovação na observação de tecnologias, produtos e serviços ao usuário?

Ao considerar esta questão, várias lacunas e recomendações foram discutidas. Havia muitas lacunas identificadas em tecnologia e inovação. Eles abordaram sistemas não-tripulados, especialmente navios de superfície não tripulados (USVs), sensoriamento remoto, sistemas de cabos, bóias de deriva, radar de alta frequência, medição do nível do mar e conceitos de sistema de sistemas. As recomendações também foram diversas e extensas.

Algumas recomendações importantes discutidas no OceanObs'19 incluem:

Desenvolvimento de tecnologia: atualize os sistemas de observação existentes com novos sensores e tecnologias, como biossensores e aqueles que podem coletar dados de ondas e medir variáveis biogeoquímicas

Sensoriamento Remoto: Forneça melhor suporte in situ para tecnologias de satélite.

Observações aprimoradas: A comunidade de observação oceânica deve fazer progressos para incorporar medidas adicionais em estruturas de observação.

Conceitos da plataforma: concentre-se em soluções onipresentes e de baixo custo para acessibilidade ao desenvolvimento de plataformas, expandindo assim a comunidade de observação oceânica para alcançar melhor os sistemas de ensino público e STEM.
Colaboração: Continue promovendo uma estreita colaboração entre o setor privado e a comunidade regional de observação oceânica, aproveitando os pontos fortes de cada um para preencher as lacunas regionais de observação e previsão.

O extenso, diversificado conjunto de recomendações foi derivado das atividades do Dia da Inovação e dos white papers da comunidade associados. Os outros temas, dias e documentos forneceram conteúdo e recomendações adicionais. Ao longo do evento, perguntas e conceitos foram capturados por ferramentas on-line, moderadores e participantes. O site OceanObs'19 disponibilizará muitas das apresentações e gravações de algumas sessões importantes também estarão disponíveis lá.

Ao longo do OceanObs'19, houve muitos eventos paralelos focados em questões e comunidades científicas específicas. Um evento notável foi chamado Breaking Waves, Breaking Barriers. Este evento foi patrocinado pela Schmidt Marine Technology Partners e foi focado no papel instrumental das mulheres na ciência, liderança e orientação dos oceanos. Um painel de quatro mulheres líderes em ciências oceânicas ofereceu insights de suas próprias carreiras. Rosie Alegado, da Universidade do Havaí, atuou como moderadora e os participantes do painel incluíram Barb Kirkpatrick, dos EUA, Nelly Florida, da Indonésia, e Juliet Hermes, da África do Sul. Juntaram-se a quase 40 mulheres no campo que serviram como embaixadoras para responder a perguntas e inspirar discussões durante uma recepção em rede.

O evento de ondas quebradas foi apenas um exemplo de como o programa OceanObs'19 promoveu discussões criativas e novos relacionamentos na comunidade de observação oceânica. Para a comunidade de tecnologia oceânica, um dos elementos principais da declaração da conferência é especialmente relevante. Destacou a necessidade de: Aproveitar a criatividade das comunidades acadêmicas de pesquisa e engenharia e trabalhar em parceria com os setores público e privado para desenvolver sensores e plataformas, integrar melhor observações, revolucionar produtos de informação sobre o oceano e aumentar a eficiência e reduzir custos em cada etapa do oceano, observando a cadeia de valor. Os próximos dez anos serão realmente emocionantes.