OCEAN PRESENTATION II

DAC 11ºB - 2022/23

Portugal e a sua PC

EXPLORAÇÃO DOS RECURSOS MARINHOS

Índice

1. Introdução

6. Nódulos Polimetálicos

2."Fundo do Mar"

7 Crostas de Ferro e Manganês

3. Tabela Periódica

8. Livro

4. Recurso Biológico

9. Música

5. Sulfuretos Polimetálicos

10. Visita à EMEPC

INTRODUÇÃO

Portugal e a sua ZEE

Portugal é considerado por muitos um país pequeno e insignificante, mas possui, na verdade, uma das maiores Zonas Económicas Exclusivas da União Europeia (ZEE). A 11 de maio de 2009, Portugal submeteu ao Secretário Geral das Nações Unidas a proposta nacional de extensão da plataforma continental para além das 200 milhas marítimas e esta proposta está a ser avaliada desde 2017. Prevê-se que Portugal fique com um território de cerca de 4 milhões de km2, o que leva, ao aumento do território sob soberania portuguesa, mas também ao aumento de possíveis postos de trabalho, novas frentes de investigação e descoberta, e ainda ao aumento de áreas de recursos vivos e não vivos no solo e subsolo marinho, o que leva a diversos avanços médicos e científicos.

Portugal e a sua ZEE

O que é a Plataforma Continental?

O conceito de Plataforma Continental tem diversas interpretações consoante a disciplina em que é considerado. Para a oceanografia, geomorfologia e geologia, a plataforma continental corresponde, no essencial, à parte submersa dos continentes. De uma forma geral, diz respeito à porção dos fundos marinhos com início na linha de costa, a qual desce com um declive suave até uma profundidade média entre os 200 e os 300 metros, na transição com o talude continental. No âmbito do Direito Internacional, a plataforma continental de um Estado Costeiro, conforme previsto no n.º 1 do artigo 76º da Convenção, “(...) compreende o leito e o subsolo das áreas submarinas que se estendem além do seu mar territorial, em toda a extensão do prolongamento natural do seu território terrestre, até ao bordo exterior da margem continental ou até uma distância de 200 milhas marítimas das linhas de base a partir das quais se mede a largura do mar territorial, nos casos em que o bordo exterior da margem continental não atinja essa distância". Para a medicina, a plataforma continental é um local pouco explorado, que pode vir a salvar muitas vidas. Para a maioria da população, a plataforma continental não é conhecida.

Em que consiste a proposta de extensão da Plataforma Continental?

A Extensão da Plataforma Continental, prevista na Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar, visa aumentar o território marítimo sob jurisdição dos Estados Costeiros (países). Esta resulta da interpretação e aplicação de conceitos jurídicos, através da aquisição de dados técnico-científicos (Hidrografia, Geologia e Geofísica) que permitem definir o limite da plataforma continental de Portugal para além das 200 milhas marítimas medidas a partir da linha de costa.

Extensão da Plataforma Continental

Para a elaboração da proposta de extensão foi necessário reunir dados:

•Batimétricos, de forma a avaliar com elevada resolução a profundidade e forma (geomorfometria) do fundo marinho; •Geológicos e Geofísicos (dados de sísmica de reflexão e refração, de gravimetria e de magnetismo), os quais permitem avaliar a natureza, geometria e origem do fundo marinho.

Mapa do mar proposto para a ZEE portuguesa

"Fundo do mar"

Poema

"Fundo do mar"

"No fundo do mar há brancos pavores, onde as plantas são animais E os animais são flores. Mundo silencioso que não atinge A agitação das ondas. Abrem-se rindo conchas redondas, Baloiça o cavalo-marinho. Um polvo avança No desalinho Dos seus mil abraços Uma flor dança Sem ruído vibram os espaços. Sobre a areia o tempo poisa Leve como um lenço. Mas por mais bela que seja cada coisa Tem um monstro em si suspenso."

Sophia de Mello Breyner Andreson, in Obra poética I, Caminho, 1990

Tabela Periódica

Recursos biológicos

RECURSOS BIOLÓGICOS

EXPLORAÇÃO DA ESPONJA COMO UM RECURSO BIOLÓGICO

Descobre mais sobre as esponjas

Esponjas

O grupo pretende organizar uma campanha científica com o intuito de explorar o oceano para a procura de um recurso biológico, as esponjas, pois os recursos biológicos marinhos assumem um papel cada vez mais significativo na ciência e biotecnologia, entre outros setores. Esponjas, ou poríferos - proveniente do latim que significa " com poros "- são animais sedentários, essencialmente filtradores, que vivem fixos a um substrato durante a maior parte da sua vida. As esponjas viveram até aos dias de hoje basicamente inalteradas a nível morfológico, desde o período Câmbrico Superior (há 509 m.a) e representam, atualmente, a forma de vida multicelular mais simples, semelhante, em termos evolutivos, à vida multicelular primordial. São os animais mais primitivos existentes nos dias de hoje e, por isso, são considerados fósseis vivos.

Descobre mais sobre a campanha científica

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Campanha científica

Para a investigação, os exploradores deslocaram-se aos Açores com um orçamento total de 300 000€. A viagem durou 7 dias, restando 8 dias para a investigação.

Zona de exploração das esponjas nos Açores

RECURSOS UTILIZADOS NA EXPLORAÇÃO

Meio de transporte

Equipamentos

Tripulação

• Químico
• Piloto de ROV
• Especialista em SIG's
• Geólogo
• Biólogo
• Engenheiro Eletrotécnico
• Oceanógrafo
• Hidrógrafo

• ROV (Remotely Operated Vehicle)
• AUV
• Sonar Multifeixe
• Submarino de Investigação
• Draga Van veen

• Navio Oceanográfico

VÍDEO

Exploração de esponjas no fundo do mar

A investigação, realizada pelo grupo, avalia o potencial de exploração das esponjas sob o ponto de vista de benefícios para a sociedade bem como da sustentabilidade e preservação das espécies por forma a evitar a sobre-exploração das populações naturais. Isto permitirá que biólogos, químicos, bioquímicos e microbiologistas trabalhem lado a lado na descoberta de novos compostos derivados de esponjas para aplicações inovadoras. Contudo, ainda muitos obstáculos se impõem: uma maior cooperação entre microbiologistas, químicos, geneticistas e zoólogos é essencial para o desenvolvimento desta área tão promissora que é a biotecnologia marinha e, concretamente, as esponjas.

Conclusão

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Sulfuretos polimetálicos

Modo de formação

A água do mar, ao atravessar a crosta oceânica, aquece gradualmente e reage com as rochas por onde circula. Dessa interação resultam trocas químicas entre a rocha e a água do mar, a qual se torna progressivamente enriquecida em metais e sílica. Estes fluidos, com temperaturas que podem atingir os 400 °C, são expelidos das chaminés hidrotermais (black smokers, se forem fluidos escuros, ou white smokers, se forem brancos). O contacto com a água fria do mar provoca a precipitação dos metais, pela diferença de temperatura.

Fornação de uma fonte hidrotermal

Recurso

Os sulfuretos polimetálicos são depósitos que se encontram associados a fontes hidrotermais e que resultam da precipitação de metais a partir da descarga de fluidos hidrotermais nos fundos oceânicos, em particular ao longo da crosta oceânica jovem, criada em zonas de fronteiras divergentes de placas (cristas médias oceânicas). Estas ocorrências contêm metais base (Ferro, Cobre, Zinco e Chumbo), os metais preciosos (Ouro e Prata) e os metais de alta tecnologia (Índio, Selénio e Estanho).

Fonte hidrotermal ativa

Fonte hidrotermal extinta

Locais onde se encontram

Os locais prováveis para a sua ocorrência são a Crista Média-Atlântica a norte dos Açores - zona de fratura Maxwell, a Crista Média-Atlântica a sul dos Açores - zona de fratura Hayes, e o Rifte da Terceira.

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Aplicações

O cobre é utilizado na produção de materiais condutores de eletricidade (fios e cabos) e em uniões metálicas (latão e bronze). As maiores propriedades do cobre são a sua alta capacidade de deformação e flexibilidade. Em geral, essas características melhoram a baixas temperaturas, permitindo que ele seja utilizado em aplicações criogénicas. Estima-se que 45% do consumo anual do cobre no mundo seja em fios e cabos condutores de energia. Este sulfureto polimetálico também é muito usado para a criação de moedas.

Aplicação do cobre

Recursos utilizados na exploração

Meio de Transporte

Equipamentos

Tripulação

• Corer Gravítico
• Garrafas Niskin

• AUV

• Draga Van-Veen
• ROV Luso

• Navio Oceanográfico

• Geofísico
• Químico
• Biólogo
• Geólogo
• um Piloto ROV
• Especialista em SIG's
• Oceanógrafo
• Hidrógrafo

VÍDEO

Mineração no fundo oceânico

Problemas ambientais da extração

A eventual exploração destes depósitos terá impactos diferentes, consoante os campos hidrotermais sejam ativos ou inativos, mas os mais comuns serão o impacto da remoção dos organismos, as plumas geradas, quer pelos equipamentos de extração, quer pelas águas de lavagem do minério, a potencial lixiviação e solubilização dos metais que compõem os minerais tornando-os tóxicos, a luz, o ruído e, indiretamente, a diminuição das populações, a redução ou quebra da conectividade entre populações e a diminuição das funções e dos serviços dos ecossistemas. Por outro lado, o aprofundar do conhecimento sobre a formação e evolução dos depósitos de sulfuretos associados a campos hidrotermais ativos pode fornecer pistas importantes para o desenvolvimento de novas ferramentas e tecnologia que favoreçam a identificação de campos hidrotermais inativos, onde estes ecossistemas frágeis não estão presentes.

Problemas tecnológicos da extração

Grande parte deles ficaram resolvidos com a utilização do ROV, mas, por exemplo, as garrafas de Niskin estão na traseira do ROV e as câmaras estão viradas para a frente, pelo que não é fácil saber onde está a fonte hidrotermal para recolha do fluido. A exploração futura de recursos minerais a 1500-3000m de profundidade, que até há pouco tempo era apenas um cenário de ficção científica, poderá iniciar-se na segunda metade do século XXI.

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nódulos polimetálicos

Nódulos polimetálicos

Para que servem?

Extração e problemas associados.

O que são?Como se formam?

Onde se encontram?Onde se exploram?

Equipamento e especialistas necessários.

Conclusão

Para a extração dos nódulos polimetálicos ainda falta muito, pois ainda existem muitas dificuldades tecnológicas para a sua extração e também ainda falta muita informação para se começar, por exemplo, saber onde se encontram concretamente os depósitos dos nódulos polimetálicos. Ainda existem problemas também com a destruição de vários habitats de seres marinhos, pois, se a extração não for cuidadosa, pode deixar muitos seres vivos sem habitat.

Nódulos polimetálicos

MAP

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crostas de ferro e manganês

Recurso:

Amostra de crosta de Fe-Mn

• As crostas ferro-manganesíferas são ricas em cobalto, níquel, telúrio e terras raras e encontram-se em zonas de substrato de rocha consolidada.
• Esses materiais são fundamentais para o funcionamento e crescimento da sociedade mundial, de várias maneiras, como por exemplo nos equipamentos eletrónicos portáteis e utensílios médicos.

Modo de formação

As crostas formam-se pela precipitação direta dos elementos metálicos presentes na coluna de água, após o transporte num ambiente rico em oxigénio (precipitação hidrogenética). A precipitação hidrogenética caracteriza-se por taxas de crescimento muito lentas, 1-10 mm/M.a.. Os elevados teores em metais exploráveis, por exemplo o cobalto, nas crostas de Fe-Mn, que são cerca de dez vezes superiores às concentrações existentes nos minérios terrestres, potenciam o interesse económico destas crostas.

Ferro

Cobalto

Manganês

Locais onde se encontram

Para explorar as crostas de ferro e manganês ricas em ferro, manganês, cobalto, níquel, cobre, zinco, telúrio e terras raras, entre outros, o grupo propõe uma expedição à Madeira, na zona dos montes submarinos. O local onde estão localizadas as crostas de ferro e manganês é a crista Madeira-Tore, que fica aproximadamente entre os 700 m e os 4.600 m de profundidade. Os depósitos da crista Madeira-Tore apresentam valores em metais, tais como o cobalto, o cério, o telúrio, a platina e o níquel, comparáveis aos valores de depósitos de ferro e manganês no Oceano Pacífico Central e que são considerados potencialmente exploráveis. Também a elevação do Rio Grande, Brasil, é rica em crostas ferro-manganesíferas.

Mapa do mar proposto para Portugal e a localização da crista Madeira-Tore.

Recursos utilizados na expedição:

Especialistas:

Equipamentos:

Meio de transporte

• piloto de ROV;
• um geofísico;
• um oceanógrafo;
• um hidrógrafo;
• um engenheiro eletrotécnico;
• um químico;
• um geólogo;
• um especialista em SIG’S

(Sistemas de Informação Geográfica)

• Navio Oceanográfico

• ROV (Remotely Operated Vehicle);
• Draga metálica;
• Corer;
• AUV (Autonomous Underwater Vechile);
• Sonar de Varrimento Lateral

Vídeo

Recurso utilizado na expedição: ROV LUSO

Extração

Para observar e analisar os minerais, primeiramente é necessário extrair uma pequena porção da crosta. Para o retirar é necessário o uso do ROV que extrai essa amostra da crosta. A seguir, o ROV sobe e a amostra é estudada para se verificar se é o material pretendido e verificar a sua qualidade. Depois destes dois fatores confirmados, começa o trabalho da draga, que, aí sim, vai recolher grandes quantidades de minerais das crostas. Durante o processo de extração, o equipamento vai até ao fundo do mar, onde ele perfura a camada de sedimentos que cobre a crosta de minerais. Em seguida, o equipamento coleta as crostas e transporta-as para a superfície do mar, onde são armazenadas em navios ou plataformas.

ROV Luso

Draga

Aplicações

• O manganês é fundamental, pois está presente na maior parte das baterias, sendo um dos seus principais constituintes; por outras palavras, grande parte dos dispositivos portáteis contém este material. Também é usado para a oxidação e redução de certos materiais, por exemplo do ferro. Por outro lado, o ferro é importante por se tratar de um material relativamente maleável e forte. É importante que um material de construção como este seja maleável, ainda que forte, para não partir. Quando o ferro e o manganês se juntam, com ajuda de mais alguns minerais, cria-se um material que é ainda mais forte e maleável.
• O cobalto é utilizado em ligas metálicas, devido às suas características físico-químicas como, por exemplo, alto ponto de fusão. É usado também nas ferramentas de corte, no revestimento de superfícies e em muitos outros materiais. Devido às suas inúmeras aplicações, o cobalto é considerado um elemento tecnologicamente essencial. Atualmente, devido à grande procura de aparelhos recarregáveis, uma das aplicações mais importantes do cobalto é a produção de baterias. Além de aumentar o tempo de carga, a adição de cobalto nas baterias torna o produto mais seguro e estável, diminuindo a dilatação e, portanto, o risco de explosão e corrosão.

Algumas das aplicações dos metais mencionados

Problemas ambientais da extração

A mineração das crostas de ferro e manganês, no fundo do mar, pode ter diversos impactos significativos na geologia e na biologia dos ecossistemas marinhos. Durante a extração, grandes áreas do fundo do mar são removidas, expondo sedimentos que antes estavam protegidos e alterando a topografia do fundo do mar. Essas áreas podem levar décadas ou até séculos para se recuperarem, o que pode afetar o habitat de diversas espécies marinhas. Além disso, a extração pode libertar metais pesados e outros poluentes que estavam anteriormente contidos nas crostas, o que pode prejudicar a qualidade da água e do sedimento. A atividade de mineração também pode gerar perturbações acústicas e vibrações que podem afetar a comunicação e a orientação de animais marinhos.

Problemas tecnológicos da extração

A extração de crostas de ferro e manganês do fundo do mar envolve a utilização de tecnologias de extração especializadas. Os equipamentos devem ser capazes de cortar as crostas sem danificar o substrato marinho, além de possuir capacidade para separar as crostas dos sedimentos marinhos e do material não desejado.Problemas tecnológicos:

• Profundidade: As crostas de ferro e manganês encontram-se a grandes profundidades no fundo do mar, geralmente em torno dos 4.000 metros. Isso dificulta muito a projeção e construção de equipamentos que possam suportar as condições extremas de pressão, temperatura e ambiente do fundo do mar.
• Localização: Embora existam áreas conhecidas que contêm crostas de ferro e manganês, as áreas são relativamente pequenas e espalhadas pelo fundo do mar. Isso torna a sua localização uma tarefa adicional, pelo que requer equipamento adicional.
• Tamanho: As crostas de ferro e manganês são relativamente pequenas e espalhadas. A extração desses recursos exige a utilização de equipamentos de mineração de alta precisão, que aumentam os custos.

Estratégias para diminuir os problemas

• Monitorar constantemente o ambiente marinho

• Investir em equipamentos mais avançados

• Aprimorar os métodos de deteção e localização de áreas de interesse

• Incentivar a cooperação internacional para compartilhar recursos e conhecimentos

• Desenvolver técnicas de extração mais eficientes

Somente com estas medidas se pode garantir a exploração destes minerais de forma segura e sustentável.

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LIVRO

Música

"Heroes of the sea"

"Heroes of the sea"

"Wise men say Life is in the sea And I can't help falling in love with it? Shall I go? Would it be a risk If I can't help falling in love with it? Like portuguese souls Are heroes of the sea Dear ocean, so it goes Some things are meant to be Take my flag Take my whole nation, too For I cant't help falling in love with you. Like portuguese souls Are heroes of the sea Dear ocean, so it goes Some things are meant to be Take my flag Take my whole nation, too For I can't help falling in love with you For I can't help falling in love with you."

Letra: 11ºB, AEFC Música: Elvis Presley, "Can't help falling in love" Vozes e instrumento: Diego Echenagucia e Margarida Santos

10

Visita à EMEPC

Estrutura de Missão para a Extensão da Plataforma Continental

EMEPC

Os alunos do 11ºB, no âmbito do projeto DAC, visitaram a EMEPC (Estrutura de Missão para a Extensão da Plataforma Continental), no dia 4 de maio de 2023, antes da entrada na fase de preparativos para as campanhas no Mar de Portugal. O ROV LUSO é um veículo de operação remota, com capacidade para mergulhar até 6km de profundidade, adquirido por Portugal em 2008, no âmbito do Projeto de Extensão da Plataforma Continental de Portugal (PEPC), e que efetua a recolha seletiva de amostras geológicas no fundo marinho. Nesta atividade, os alunos ficaram a conhecer o ROV LUSO e as suas capacidades através de uma conversa com os pilotos António Calado, Andreia Afonso e Miguel Souto, seguida de uma demonstração na piscina de testes e na cabine de pilotagem do ROV.

ROV LUSO

ROV LUSO EM AÇÃO

EQUIPA

NódulosPolimetálicos

RecursoBiológico

Crostas de Ferro e Manganês

Sulfuretos Polimetálicos

Guilherme Barreleiro, Gonçalo Costa, Leonardo Oliveira, Mateus Silva e Rodrigo Pinho

Alexandra Santiago, Ana Fazenda, Beatriz Pinto, Gabriela Soares, Guilherme Pinho e Tomás Pinto

Diego Echenagucia, Gabriela Baltazar, Mafalda Pinheiro, Margarida Santos, Miguel Rocha e Raquel Xará

Celeste Amaral,Joana Ribeiro, Caio Costa, Martim Leite e Rodrigo Rodrigues

THANKS!

Um agradecimento especial às professora Alexandra Esteves e Maria João Moreira