Submersível chinês realiza descida histórica a uma dorsal ártica inexplorada

Um marco histórico na exploração polar

Cientistas a bordo do submersível chinês Fendouzhe realizaram o que muitos consideravam impossível: mergulhar mais de cinco quilômetros sob uma espessa camada de gelo marinho do Ártico para explorar um trecho até então intocado da Dorsal de Gakkel. Essa cadeia de montanhas vulcânicas submarinas se estende entre a Groenlândia e a Sibéria e faz parte do sistema global de dorsais meso-oceânicas, onde as placas tectônicas se afastam lentamente e se forma nova crosta oceânica. A expedição chegou à profundidade máxima de 5.277 metros, marcando a primeira vez que seres humanos observaram diretamente essa região remota e geologicamente importante.

A missão, realizada a partir do navio de pesquisa Tan Suo San Hao, completou 43 mergulhos ao longo de uma viagem de cerca de três meses que ampliou os limites da exploração polar. A Dorsal de Gakkel há muito fascina os cientistas porque se expande em ritmo excepcionalmente lento, criando condições geológicas e biológicas singulares que podem mudar nossa compreensão de como a vida sobrevive em ambientes extremos. Xiaoxia Huang, geofísica marinha do Instituto de Ciência e Engenharia do Mar Profundo e cientista-chefe da expedição, descreveu o trecho leste da dorsal como a última peça do quebra-cabeça da pesquisa geológica do Ártico.

“É realmente um privilégio ter a oportunidade de estudar o mar profundo pessoalmente”, disse Huang, ao comentar o caráter inédito da missão.

Expedições anteriores haviam mapeado trechos da dorsal com sonar e veículos não tripulados, mas nenhum submersível tripulado havia chegado à parte leste da Dorsal de Gakkel. Um estudo publicado na revista Nature em 2003 havia revelado fontes hidrotermais no trecho oeste, mas o setor leste permanecia completamente inexplorado até agora. O sucesso da missão abre uma rara janela para um dos últimos fundos marinhos intocados da Terra, com potencial para revelar formas incomuns de vida marinha profunda e novas pistas sobre as mudanças provocadas pelo rápido aquecimento do Ártico.

Como navegar sob o gelo ártico

Operar um submersível tripulado sob o gelo marinho do Ártico apresenta desafios extraordinários, que exigem soluções inovadoras. A equipe da expedição desenvolveu um método pioneiro de “coordenação entre navio e submersível”, que permitiu operações em águas onde o gelo cobria mais de 80% da superfície. Nessas condições, um submersível não pode simplesmente emergir em qualquer ponto. Se voltar à superfície diretamente sob uma camada espessa de gelo, os ocupantes podem ficar presos, sem saída ou possibilidade de receber apoio de emergência.

Antes de cada mergulho, o navio quebra-gelo de pesquisa Tan Suo San Hao precisava abrir uma passagem temporária no gelo, escavando, na prática, uma piscina no oceano congelado para que o submersível pudesse entrar e sair com segurança. O processo exigia coordenação e sincronização cuidadosas, já que o gelo se desloca continuamente com as correntes oceânicas e os ventos. A equipe passou 56 dias operando no Oceano Ártico e percorreu quase 2.000 milhas náuticas por águas cobertas de gelo para chegar às áreas escolhidas.

O retorno das profundezas foi particularmente desafiador. Depois de concluir o trabalho no fundo do mar, o Fendouzhe parava abaixo da superfície e usava sonar e câmeras para procurar águas abertas ou trechos de gelo mais fino que permitissem uma subida segura. Em alguns casos, o submersível precisava esperar enquanto o navio de apoio abria caminho no gelo. Essa delicada coreografia entre o quebra-gelo e o submersível representa um avanço técnico significativo na exploração polar.

Christopher German, geoquímico marinho da Instituição Oceanográfica de Woods Hole, que não participou da missão, ressaltou a importância de chegar a um local tão remoto.

“É tão difícil chegar lá que qualquer coisa que alguém faça tem praticamente garantia de ser empolgante, diferente e nova”, disse German.

Tecnologia avançada para ambientes extremos

O submersível Fendouzhe, cujo nome significa “aquele que se esforça”, é uma impressionante obra de engenharia projetada especificamente para a exploração do mar profundo em condições extremas. Construído na China, pode chegar a pelo menos 7.000 metros de profundidade e já demonstrou suas capacidades ao descer a 10.909 metros no Abismo Challenger, na Fossa das Marianas, o ponto mais profundo conhecido dos oceanos da Terra. Para esta missão no Ártico, o submersível foi adaptado para operar em temperaturas próximas do congelamento e sob a ameaça constante do deslocamento do gelo marinho.

O navio de pesquisa Tan Suo San Hao representa outro marco tecnológico. A China o descreve como o primeiro navio de pesquisa científica abrangente do mundo projetado especificamente para a exploração global do mar profundo, com capacidade para quebrar gelo. Essa combinação de quebra-gelo e navio de apoio à exploração das profundezas permite operações durante o ano todo em regiões polares que antes só eram acessíveis por breves períodos no verão, quando a cobertura de gelo era mínima.

Elmar Albers, geocientista marinho do Instituto Alfred Wegener, na Alemanha, observou que os avanços técnicos da expedição vão além do simples transporte.

“A missão chinesa tem potencial para gerar novos conhecimentos importantes sobre os habitats submarinos mais extremos da Terra”, disse Albers.

A expedição também realizou a primeira operação submarina conjunta da China com dois submersíveis tripulados. O Fendouzhe trabalhou ao lado do submersível Jiaolong, e os dois veículos coordenaram posicionamento, troca de marcadores e filmagens submarinas. Essa abordagem com dois submersíveis permite levantamentos mais abrangentes e oferece redundância para aumentar a segurança. Durante a missão, o Jiaolong também realizou o primeiro mergulho tripulado chinês sob o gelo do Ártico, demonstrando a crescente capacidade do país para operações polares em águas profundas.

A importância geológica da Dorsal de Gakkel

A Dorsal de Gakkel tem importância especial para os geólogos porque é um dos exemplos mais extremos de dorsal meso-oceânica de expansão ultralenta. Enquanto a maioria das dorsais meso-oceânicas se expande vários centímetros por ano, na Dorsal de Gakkel a expansão é tão lenta que a nova crosta se forma em ritmo inferior ao crescimento das unhas humanas. Essa taxa excepcionalmente baixa cria formações geológicas singulares e pode influenciar os tipos de sistemas hidrotermais que se desenvolvem ao longo da dorsal.

Como parte do sistema global de dorsais meso-oceânicas, a Dorsal de Gakkel desempenha papel crucial na tectônica de placas e na circulação de elementos entre o interior e a superfície da Terra. A dorsal se forma onde as placas Norte-Americana e Eurasiática se afastam, permitindo que o magma suba e crie nova crosta oceânica. Compreender esse processo ajuda os cientistas a elaborar modelos de fenômenos que vão da atividade vulcânica à evolução das bacias oceânicas ao longo do tempo geológico.

A equipe da expedição escolheu áreas de interesse geológico, incluindo montes submarinos, paredões, colinas e cânions submersos. Câmeras e sonares foram usados para substituir os contornos imprecisos dos mapas anteriores por imagens detalhadas do fundo do mar. Essas imagens de alta resolução ajudarão os pesquisadores a entender a estrutura e a formação desse sistema incomum de dorsais.

Um dos principais objetivos científicos era determinar se existem fontes hidrotermais no trecho leste da Dorsal de Gakkel. Essas fontes submarinas de água quente se formam quando a água do mar circula por rochas vulcânicas recém-formadas, é aquecida pelo magma abaixo delas e retorna ao oceano carregando minerais dissolvidos. As fontes do trecho oeste da Dorsal de Gakkel, descobertas em 2003, revelaram comunidades de organismos incomuns que vivem na escuridão total usando energia química, e não a luz solar.

Em busca de vida em ambientes extremos

A busca por fontes hidrotermais no trecho leste da Dorsal de Gakkel vai além da simples curiosidade científica. Esses sistemas abrigam ecossistemas singulares que podem dar pistas sobre como a vida poderia existir em outros mundos. Os organismos que vivem ao redor das fontes hidrotermais obtêm energia de reações químicas envolvendo minerais como o sulfeto de hidrogênio, sem depender da luz solar. Esse tipo de metabolismo se assemelha ao que os cientistas suspeitam que possa existir sob as crostas de gelo de luas como Europa, que orbita Júpiter, e Encélado, que orbita Saturno.

Durante quase cem dias no mar, a equipe da expedição coletou testemunhos de sedimentos, rochas, amostras de água do mar e espécimes biológicos ao longo da dorsal. As amostras aguardam agora análises detalhadas em laboratório, onde os cientistas procurarão sinais químicos de atividade hidrotermal e evidências de organismos singulares adaptados a condições extremas. Huang e sua equipe não revelaram se encontraram sistemas de fontes hidrotermais ativos, indicando que serão necessários meses de trabalho laboratorial cuidadoso para chegar a conclusões definitivas.

As amostras biológicas coletadas durante a missão podem revelar novas espécies ou adaptações incomuns à vida em ambientes profundos, frios e escuros. A equipe observou vários peixes e espécies de águas profundas que, segundo Huang, vivem na escuridão, no frio, sob pressão e entre rochas. Esses organismos desenvolveram estratégias extraordinárias para sobreviver em um dos ambientes mais inóspitos da Terra, e compreendê-los pode contribuir para áreas que vão da medicina à biotecnologia.

O estudo da vida em ambientes extremos, conhecido como astrobiologia, estabelece uma ligação direta entre a exploração do mar profundo e a busca por vida extraterrestre. Se organismos conseguem prosperar ao redor de fontes hidrotermais no Oceano Ártico, formas de vida semelhantes podem existir em oceanos subterrâneos de luas geladas do nosso Sistema Solar. As amostras da Dorsal de Gakkel podem ajudar a aprimorar os modelos de como seriam esses ecossistemas alienígenas.

Conexões climáticas nas profundezas do Ártico

Embora a missão tenha ocorrido milhares de metros abaixo da superfície e longe da civilização humana, suas descobertas têm relação direta com as mudanças climáticas e seus impactos nas sociedades humanas. O Ártico está aquecendo a uma velocidade duas a três vezes maior que a média global, com profundas consequências para os padrões climáticos, o nível do mar e os ecossistemas de todo o mundo. O que acontece no fundo do mar do Ártico integra o mesmo sistema climático que determina ondas de frio intenso ou invernos excepcionalmente amenos em regiões temperadas.

Dorsais meso-oceânicas como a de Gakkel desempenham um papel fundamental na circulação de calor e substâncias químicas pelo oceano profundo. Quando a água circula pela crosta oceânica próxima a essas dorsais, troca calor e minerais com o ambiente ao redor. Esse processo afeta a química e os padrões de circulação oceânica, que, por sua vez, influenciam o clima global. Dados detalhados da Dorsal de Gakkel podem ajudar os cientistas a aprimorar modelos climáticos que orientam o planejamento de longo prazo para comunidades costeiras, o desenvolvimento de infraestrutura e a preparação para desastres.

A região do Ártico também funciona como um alerta antecipado das mudanças climáticas globais. Alterações na temperatura, na química e nos ecossistemas oceânicos do Ártico muitas vezes sinalizam mudanças mais amplas que acabarão afetando outras regiões. Ao estabelecer agora dados de referência sobre o ambiente profundo do Ártico, os cientistas criam uma base de comparação para medir mudanças futuras. Essas informações são essenciais para entender como todo o sistema terrestre responde ao aquecimento contínuo.

A equipe da expedição coletou um grande volume de dados observacionais que dará suporte às pesquisas sobre as rápidas mudanças climáticas no Ártico. Entre eles estão informações sobre temperatura da água, salinidade, composição química e comunidades biológicas em toda a coluna d’água. Esses dados ajudam os cientistas a compreender como o Oceano Ártico está mudando e como essas mudanças podem se propagar pelo sistema climático global.

As crescentes ambições polares da China

Esta missão representa mais do que uma conquista científica. Também evidencia a rápida expansão da capacidade da China em pesquisa polar e sua presença crescente na região do Ártico. A China se define como um “Estado próximo do Ártico” e vem intensificando suas atividades polares na última década, enviando quebra-gelos, navios de pesquisa e submersíveis não tripulados à região. Pequim apresenta seus esforços no Ártico como parte de uma estratégia de “desenvolvimento científico pacífico”, voltada à pesquisa climática, aos estudos de biodiversidade marinha e ao mapeamento de recursos submarinos.

As capacidades tecnológicas demonstradas durante a expedição, incluindo operações em águas profundas sob gelo espesso e o apoio de quebra-gelos avançados, têm implicações estratégicas. O Ártico está se tornando cada vez mais acessível à medida que as mudanças climáticas reduzem a cobertura de gelo, abrindo novas rotas marítimas e expondo possíveis recursos. O crescente domínio técnico da China na região a coloca em posição de participar de futuras oportunidades de desenvolvimento e das novas rotas comerciais do Ártico.

No último verão, a China enviou cinco navios de pesquisa ao Ártico, incluindo um quebra-gelo. Essa presença expressiva reforça o compromisso do país com a pesquisa polar e sua intenção de se firmar como um dos principais atores nos assuntos árticos. A conclusão bem-sucedida de 43 mergulhos tripulados em águas cobertas de gelo faz da China o único país atualmente capaz de realizar operações contínuas de mergulho tripulado em águas profundas no Oceano Ártico, que tem extensa cobertura de gelo.

Segundo o Ministério dos Recursos Naturais da China, a expedição validou as capacidades operacionais tanto do Fendouzhe quanto do Tan Suo San Hao em zonas de gelo polar. A missão estabeleceu protocolos operacionais para condições polares extremas e criou um modelo móvel de mergulho sob o gelo que pode ampliar as possibilidades de explorações futuras. A liderança chinesa nessa área pode influenciar discussões internacionais sobre governança do Ártico, cooperação em pesquisa e proteção ambiental.

O longo caminho da descoberta científica

Embora a expedição tenha terminado, o trabalho científico está apenas começando. As amostras brutas e as imagens de vídeo coletadas durante a missão provavelmente exigirão anos de análises detalhadas até que sua importância completa fique clara. As rochas serão examinadas quanto à composição mineral e à idade; os testemunhos de sedimentos serão analisados em busca de indicadores químicos e biológicos; e os espécimes biológicos serão estudados para determinar sua relação com outras espécies conhecidas.

Os cientistas prestarão atenção especial a qualquer evidência de atividade hidrotermal no trecho leste da Dorsal de Gakkel. A presença de certos minerais, uma composição química incomum da água ou comunidades biológicas específicas pode indicar a existência de fontes hidrotermais ativas na região. Essa descoberta não só completaria o quadro da Dorsal de Gakkel, como também traria novos conhecimentos sobre a dispersão e a evolução da vida em ambientes de mar profundo.

Os dados geológicos coletados durante a missão ajudarão os pesquisadores a compreender como as dorsais de expansão ultralenta diferem das que se expandem mais rapidamente. Essas informações podem aprimorar os modelos de tectônica de placas e ampliar nossa compreensão de como a crosta terrestre se forma e evolui. O mapeamento detalhado das formações submarinas também servirá de base para futuras pesquisas na região.

À medida que os cientistas analisarem os dados e as amostras dessa missão histórica, novas perguntas inevitavelmente surgirão. Cada descoberta tende a revelar novos mistérios, impulsionando outras explorações e pesquisas. A parte leste da Dorsal de Gakkel, antes escondida sob o gelo e desconhecida pela ciência, agora faz parte do mapa científico. Seus segredos podem mudar aos poucos nossa maneira de pensar sobre o oceano profundo da Terra e o Ártico em transformação acima dele.

Principais pontos

• O submersível chinês Fendouzhe completou 43 mergulhos durante uma expedição de 98 dias ao Ártico e chegou à profundidade máxima de 5.277 metros.
• A missão realizou a primeira exploração tripulada do trecho leste da Dorsal de Gakkel, uma cadeia vulcânica submarina entre a Groenlândia e a Sibéria.
• A expedição criou um método pioneiro de “coordenação entre navio e submersível”, que permite operações em águas com 80% de cobertura de gelo.
• A China se tornou o primeiro país a realizar mergulhos tripulados contínuos em águas profundas no Oceano Ártico, que tem extensa cobertura de gelo.
• A equipe coletou testemunhos de sedimentos, rochas, água do mar e amostras biológicas em profundidades até então inexploradas.
• A missão incluiu a primeira operação submarina conjunta de dois submersíveis tripulados chineses, o Fendouzhe e o Jiaolong.
• A pesquisa pode revelar fontes hidrotermais e ecossistemas singulares relevantes para a astrobiologia e a ciência climática.
• A expedição demonstra a crescente capacidade técnica e presença da China na pesquisa polar.
• As amostras e os dados exigirão anos de análise para que sua importância científica seja plenamente compreendida.