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A necessidade de conhecimento da natureza geológica do leito marinho e sua dinâmica levou ao desenvolvimento de competências para a realização de campanhas de prospeção geofísica e amostragem sedimentar, bem como o subsequente processamento e interpretação de dados, indo ao encontro das mais diversas solicitações, nomeadamente as relacionadas com a caraterização e monitorização da evolução ambiental (vertente sedimentar), o apoio ao ordenamento do território e ao desenvolvimento de atividades económicas (tais como implantação de estruturas no fundo marinho e monitorização da evolução do leito marinho onde estas se encontram implantadas), avaliação de recursos naturais, apoio a operações de dragagem, …). Independentemente do objetivo e da finalidade, todos os dados e informações adquiridos, uma vez obtida a concordância das entidades financiadoras, são reutilizados para a promoção do conhecimento científico e defesa do território nacional.

Uma aplicação direta das capacidades existentes, em especial as relacionadas com a deteção e localização de estruturas no leito sedimentar, consiste no apoio dado à Marinha e à sociedade civil em situações de emergência, sendo bons exemplos a deteção e identificação de navios afundados (o caso mais mediático foi a embarcação “Bolama”, desaparecida em 1991, avionetas caídas no mar (Cessna em Sesimbra ou aeronave na Trafaria) e deteção de automóveis desaparecidos em ambiente aquático (Entre-os-Rios, pedreiras de Borba, …).

Conforme as solicitações e as necessidades dos interessados, a divisão está preparada para realizar as campanhas que permitem a aquisição de dados geológicos e a colheita de amostras sedimentares, tendo em vista a realização de produtos e estudos multidisciplinares, englobados nas 3 áreas seguintes:

1) cartografia sedimentar e mapeamento geomorfológico do leito marinho;

2) descrição da estrutura da camada sedimentar (espessura, estratigrafia sísmica e mapeamento);

3) mapeamento de elevada resolução e deteção de objetos ou estruturas.

1. CARTOGRAFIA SEDIMENTAR E MAPEAMENTO DO LEITO MARINHO

Programas como a Cartografia Sedimentar da Plataforma Continental (antigo SEPLAT e atual SEDMAR), têm vindo a ser desenvolvidos desde os primeiros anos do IH, produzindo informação complementar para enriquecer os produtos da cartografia hidrográfica e fornecendo informação de suporte à tomada de decisão de qualquer projeto ou estudo executado no território nacional submerso.

Desde que foi criado, o IH sempre possuiu a capacidade de colheita, análise e classificação de amostras representativas do leito marinho, procurando, nos produtos cartográficos que disponibiliza, reproduzir a distribuição dos depósitos sedimentares que se encontram no leito marinho das zonas costeiras, em especial naquelas áreas das margens continentais e insulares que apresentem maior interesse para o desenvolvimento das atividades económicas, científicas e de defesa do meio ambiente.

São diversos os colhedores de sedimentos operados pelos técnicos do IH, a bordo dos navios oceanográficos. Com sucessivas beneficiações e melhoramentos, a técnica de colheita tem evoluído ao longo do tempo e os primeiros colhedores superficiais (Van Veen e Shipeck) foram substituídos pelos colhedores Smith-McIntyre, bastante eficientes até aos 1000 m de profundidade e que garantem a colheita das amostras sedimentares dos primeiros 10-15 cm do leito marinho.

Para a colheita nas zonas de muito pouca profundidade é utilizado o colhedor Petit Ponar, de operação manual.

2. DESCRIÇÃO DA ESTRUTURA DA CAMADA SEDIMENTAR (ESPESSURA, ESTRATIGRAFIA E MAPEAMENTO)

Para a caraterização tridimensional do subsolo marinho, em especial a determinação, em profundidade, do substrato rochoso, a estrutura interna das camadas sedimentares superficiais e a sua variabilidade espacial, são realizadas campanhas de prospeção geofísica, utilizando sistemas de reflexão sísmica ligeira monocanal. Cobrindo toda a plataforma continental, até cerca dos 400m, os sistemas existentes têm capacidade de penetração variável (de alguns metros a várias centenas de metros) e boas resoluções (em média entre 10 e 50 cm), dependendo do tipo de material e da frequência do sinal emitido.

Atualmente o IH opera os seguintes sistemas de reflexão sísmica:

• Boomer AA301 da Applied Acoustic.
• TOPAS PS120 da Kongsberg.

Com base na interpretação dos perfis geofísicos são produzidos mapas temáticos com a implantação da informação, sendo de destacar:

• mapa de afloramentos rochosos e de localização do substrato rochoso;
• mapas de espessuras das várias unidades sísmicas;
• mapeamento de estruturas geológicas (falhas,…).

Com base na informação obtida com os levantamentos geofísicos é planeada a colheita de amostras sedimentares verticais, recorrendo a colhedores verticais, selecionados de acordo com os objetivos da amostragem, com as análises a realizar e tendo em conta as caraterísticas geológicas da área em estudo. Com capacidade para colher amostras de sedimentos não consolidados a diferentes profundidades e com diferentes comprimentos, o IH possui os seguintes sistemas de amostragem:

As amostras colhidas são encaminhadas para o Laboratório de Sedimentologia onde são processadas, descritas, sub-amostradas e analisadas, tendo em vista a confirmação da informação obtida com os métodos geofísicos e a caraterização sedimentológica e geotécnica do solo e subsolo marinho. Aceda aos ensaios sedimentológicos realizados pelo IH.

Todas as análises realizadas no Laboratório de Sedimentologia são expressas em Relatórios Individuais de Ensaio. A informação obtida pode ser interpretada, dando lugar a mapas temáticos com a representação da variabilidade espacial dos parâmetros analisados.

Como produtos mais procurados, o IH assegura a realização de perfis sísmicos processados e interpretados do ponto de vista da sismo-estratigrafia; mapas de espessuras das diversas unidades sísmicas; localização do substrato rochoso ou de superfícies dos refletores; estruturas de deformação frágil (falhas); fichas individuais de amostra vertical; relatórios de ensaio; mapeamento temático com representação da natureza sedimentar do leito marinho.

3. MAPEAMENTO DE ELEVADA RESOLUÇÃO E DETEÇÃO DE OBJETOS OU ESTRUTURAS

Qualquer projeto de ocupação do espaço marítimo necessita de conhecer, com elevada resolução e exatidão, as caraterísticas geológicas superficiais e a presença de eventuais estruturas ou objetos que aumentem o grau de risco das estruturas.

Com capacidade de realizar mapas do leito marinho com resoluções da ordem decimétrica, o IH opera os sonares de varrimento lateral. As campanhas de aquisição de dados com estes sistemas, são preparadas de forma a obter um mosaico acústico da área de interesse (com cobertura total do fundo), distinguindo áreas de diferente retrodispersão acústica e rugosidade (parâmetros associados à natureza geológica, às estruturas aflorantes e aos processos ativos de dinâmica sedimentar).

Os sonares de varrimento lateral operados no IH da marca KLEIN, são os seguintes:

• KLEIN 3900
• KLEIN 5000v2
• KLEIN MA-X VIEW 600

Para complementar a informação obtida com o sonar de varrimento lateral, os magnetómetros são operados de forma a quantificar anomalias magnéticas geradas pela presença de rochas de natureza específica, objetos ou estruturas metálicas localizadas à superfície ou parcialmente enterradas nos primeiros metros da camada sedimentar. Atualmente o IH dispõe de magnetómetros da MarineMagnetics, nomeadamente um sistema de 2 magnetómetros SeaSpy2, passíveis de ser operados com a configuração de gradiómetro e cujos sensores têm uma sensibilidade melhor de 0.01 nT.

Como produtos mais procurados, enumeram-se os seguintes: mosaico acústico do fundo marinho; mapeamento de elevada resolução do fundo sedimento/rocha; mapa de anomalias magnéticas; deteção e classificação de objetos (tabela com posição, caracterização, dimensões e forma).

Ainda no que se refere à deteção e localização de estruturas e objetos, o IH possui ainda um veículo operado remotamente, ROV TORTUGA (da SubSea Tech) com capacidade de mergulhar até aos 250 m de profundidade, e que permite a confirmação da classificação dos objetos, que se encontrem no fundo marinho e que tenham sido detetados com os sistemas de sonar de varrimento lateral e magnetómetro.

Produtos: vídeos de inspeções subaquáticas (e.g., observação direta do fundo do mar e de estruturas submarinas) em condições operacionais difíceis (e.g., inspeções de longo alcance, situações de baixa visibilidade ou longa duração de mergulho).