A CIRM, levando em conta os direitos e deveres estabelecidos pela Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar;

Lembrando que, para a adequada gestão dos recursos do mar, é fundamental o conhecimento oceanográfico global dos elementos que condicionam os diversos ecossistemas costeiros e marinhos;

Considerando que o Sistema Global de Observação dos Oceanos/Brasil (GOOS/Brasil) tem a finalidade de implementar, ampliar e consolidar um sistema operacional de informações oceanográficas, climatológicas e meteorológicas, com o propósito de produzir conhecimento, subsidiar as previsões oceanográficas e meteorológicas na área marítima de responsabilidade e de interesse nacional, e reduzir vulnerabilidades e riscos decorrentes de eventos extremos, resultantes ou não de mudanças climáticas;

Reconhecendo a necessidade de se conhecer e monitorar o regime de ondas em águas rasas, importante para a análise das variações e mudanças das linhas de costa e identificar as áreas sensíveis à erosão costeira, conforme previsto no VII Plano Setorial para os Recursos do Mar; e

Dando cumprimento à Resolução nº 7/2007/CIRM, que criou o GT "ad hoc" para a elaboração da Rede de Propagação de Ondas em Águas Rasas, que, posteriormente, teve sua denominação alterada para "Rede de Monitoramento de Ondas em Águas Rasas;

Resolve:

Aprovar o Projeto-Piloto da Rede de Monitoramento de Ondas em Águas Rasas, anexo, no âmbito do Comitê Executivo para o GOOS/Brasil.

Almirante-de-Esquadra JULIO SOARES DE MOURA NETO

Coordenador

Programa MOC/GOOS/Brasil Projeto-Piloto

REDE DE MONITORAMENTO DE ONDAS EM ÁGUAS RASAS

Brasília, DF, 24 de novembro de 2010.

1. Introdução

O Sistema Global de Observação dos Oceanos (GOOS) tem como finalidade a implantação, ampliação e consolidação de um sistema operacional de informações oceanográficas, climatológicas e meteorológicas, com o propósito de produzir conhecimento, subsidiar as previsões oceanográficas e meteorológicas na área marítima de responsabilidade e de interesse nacional, e reduzir vulnerabilidades e riscos decorrentes de eventos extremos, resultantes ou não de mudanças climáticas.

O Sistema GOOS foi criado pela Comissão Oceanográfica Intergovernamental (COI), da UNESCO, em cooperação com a Organização Meteorológica Mundial (OMM) e o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), tendo em vista os dispositivos da Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar (CNUDM), de 1982, e a Agenda 21, em seu Capítulo 17 (Proteção dos Oceanos). A Agenda 21 reconhece a necessidade de se desenvolver um sistema global de observação, para melhor compreender e monitorar as mudanças nos oceanos e suas influências.

O Brasil, país que ratificou a CNUDM e aderiu à Agenda 21, considerando a extensão da área marítima de interesse nacional sobre a qual se deve garantir o desenvolvimento sustentável, houve por bem definir sua participação no GOOS, criando, para esse fim, o GOOS/Brasil.

O GOOS/Brasil foi criado por meio da Resolução nº 001/1997 da Comissão Interministerial para os Recursos do Mar (CIRM) e desde então vem se estruturando como um sistema de monitoramento oceanográfico amplo e rotineiro no Atlântico Sul e Tropical. O GOOS/Brasil está contemplado no VII Plano Setorial para os Recursos do Mar (PSRM) por meio da Ação: Monitoramento Oceanográfico e Climatológico - MOC GOOS/Brasil (Organização coordenadora - Marinha do Brasil - DHN), o qual apresenta entre seus resultados esperados o monitoramento de ondas em águas rasas.

Atualmente o GOOS/Brasil conta com diversas redes de observação em funcionamento, com destaque para:

Projeto PIRATA (Prediction Research Moored Array in the Tropical Atlantic); rede de observação in situ composta por bóias fundeadas offshore planejadas para monitorar uma série de variáveis relacionadas aos processos de interação oceano-atmosfera no oceano Atlântico Tropical.

PNBÓIA (Programa Nacional de Bóias); rede de bóias de deriva e fundeadas na região costeira rastreadas por satélite que visa fornecer dados meteorológicos e oceanográficos em tempo real para a comunidade científica.

GLOSS-BRASIL; rede de monitoramento do nível do mar que tem como objetivo produzir dados com qualidade controlada para determinação da tendência de longo prazo do nível médio do mar.

ARGO; rede de extensão global composta por mais de 3000 flutuadores perfiladores capazes de medir a temperatura e a salinidade da camada superior até 2000 m de profundidade.

Projeto MOVAR; Monitoramento da Variabilidade Regional do transporte de calor na camada superficial do oceano Atlântico Sul entre o Rio de Janeiro (RJ) e a Ilha da Trindade.

ANTARES: é uma rede sul-americana de observação da cor dos oceanos para o estudo de mudanças de longo período nos ecossistemas costeiros em torno da América do Sul, para distinguir aqueles devidos à variabilidade natural daqueles devidos a perturbações externas (efeitos antrópicos).

Além das redes mencionadas, a estruturação e operacionalização de uma rede de monitoramento de ondas ao longo da costa brasileira, por meio dos diversos tipos de equipamentos existentes, podem ser considerados passos fundamentais para a completa compreensão das interações entre o continente e o oceano.

O clima de ondas constitui-se em uma informação imprescindível para projetos de engenharia costeira, portuária e oceânica, mineração marinha, navegação, estudos de variações da linha de costa e de processos litorâneos. Neste quesito, o Brasil encontra-se totalmente desprovido deste tipo de informação na atualidade.

O conhecimento em tempo real das condições de mar possibilita a realização com maior segurança de qualquer atividade marítima, seja de caráter profissional ou de lazer. A previsão de ondas através do uso de modelos de geração e de propagação de ondas permite o planejamento de atividades marítimas e prevenção de acidentes.

Nesse contexto é constituído pela CIRM (no âmbito do GOOS/Brasil) o GT "Rede de Propagação de Ondas em Águas Rasas", que tem como objetivo o monitoramento contínuo da agitação marítima em águas rasas (i.e. da plataforma até a costa) no litoral brasileiro com informações disponibilizadas à comunidade via Internet em tempo real. Ressalta-se que, além de gerar dados para o estabelecimento do clima de ondas na costa brasileira e para o desenvolvimento de modelos de previsão de ondas, o monitoramento em questão contribuirá significativamente para a segurança náutica e para sistemas de alerta em caso de eventos extremos.

2. Proposta de trabalho

Na idealização da "Rede de Monitoramento de Ondas em Águas Rasas" foram estabelecidas algumas premissas básicas para a montagem do Projeto Piloto, quais sejam:

1. A distribuição geográfica para a rede de ondógrafos a ser construída (posição e profundidade).

2. Os tipos de equipamento a serem utilizados. Os dados existentes e quais são necessários adquirir. Quantos se tornam operacionais mediante um upgrade?

3. Como se dará a transmissão dos dados e como os dados obtidos pela rede serão padronizados para serem disponibilizados?

4. Como e onde se dará o armazenamento destes dados?

5. Como se fará a disponibilização dos dados visando à utilização do site do GOOS e quais os protocolos a serem criados?

6. As necessidades de recursos humanos para a execução do projeto.

7. A logística necessária para a execução do projeto.

8. Que tipos de produtos podem ser elaborados com os dados obtidos. Como incentivar essa produção?

9. Qual seria a proposta orçamentária para execução do Projeto e estabelecimento de um cronograma de implementação da rede?

10. Quais seriam os principais Projetos nacionais, regionais e internacionais que clamam por essa Rede?

11. Em que a sua existência poderá contribuir, em termos nacionais, para a melhoria dos serviços de previsões e demais atividades?

2.1 O contexto atual

Atualmente não existe nenhum programa em andamento que contemple o monitoramento contínuo das ondas no País. Algumas iniciativas isoladas foram identificadas, como por exemplo, os estudos realizados pelo Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira (IEAPM) na região de Cabo Frio ou projetos vinculados às universidades e agências de fomento (CNPq, CAPES).

Em levantamento realizado pelo GT Rede Ondas identificou-se que existem apenas 4 (quatro) ondógrafos (todos do modelo Waverider/Datawell), em instituições públicas no Brasil. Destes, apenas um apresenta condições de instalação. Os demais poderão ser utilizados desde que passem por reparos e atualizações de diversos tipos. São eles:

UFPE: Ondógrafo novo, em aquisição por meio de edital CNPq (já aprovado). Este projeto configura-se como o primeiro produto da Rede Ondas, estando a cargo da UFPE.

IEAPM: Ondógrafo em bom estado de funcionamento. Necessita atualização para receber posicionamento via GPS.

UFSC: Ondógrafo necessita reparos e manutenção.

UFRGS: Ondógrafo necessita reparos e manutenção.

2.2 Distribuição geográfica

Quanto à distribuição geográfica da Rede Ondas, estipulou-se considerar a distribuição já prevista para as oito bóias do PNBÓIA que estão fundeadas em águas intermediárias (200 m). Sugere-se o fundeio de novas bóias em águas rasas (a profundidade exata dependerá de cada caso) de forma aproximadamente perpendicular (alinhadas) àquelas já existentes no PNBÓIA. (figura 1).

Este posicionamento facilitará a aferição e calibração de modelos que propagam ondas de águas profundas a águas rasas, além de subsidiar estudos sobre difração, refração, entre outros fenômenos.

Além disso, favorece os serviços de manutenção e vigilância dos equipamentos.

Cabe ressaltar que o posicionamento da bóia próximo à Cabo Frio (IEAPM) será decidido em função do posicionamento preexistente de outros dois equipamentos já em operação, sendo que neste caso o alinhamento pode não ser considerado.

Figura 1. Localização aproximada das bóias do PNBÓIA e dos ondógrafos da Rede Ondas.

2.3 Transmissão, processamento e disponibilização dos dados

Em relação à transmissão e disponibilização dos dados, foram definidos os seguintes pontos:

A transmissão dos dados se dará prioritariamente via satélite, dada a necessidade de dados em tempo real da Rede. Além disso, este tipo de transmissão gera baixo nível de perda de informações, possibilita o envio de comandos ao ondógrafo e permite localizar rapidamente o equipamento em caso de acidente ou perda.

A transmissão via rádio será utilizada sempre que possível como forma redundante de captação dos dados. Neste caso ressalta-se que a capacidade de alcance dos equipamentos é de aproximadamente 40 quilômetros.

A transmissão via satélite permite que os dados sejam recebidos simultaneamente por todos os computadores ligados diretamente à rede (um para cada bóia), além do servidor central do GOOS/Brasil. Preferencialmente, recomenda-se a utilização do sistema IRIDIUM. Outras opções podem ser analisadas como o ARGOS-CLS, que já é utilizado pelo INPE.

Como plataforma de recepção dos dados das bóias da rede, será estabelecida uma central de recepção numa das instituições participantes, a qual concentrará as atividades de recepção e disponibilização gratuita dos dados em tempo real via Internet.

Experiências como a utilização de estruturas já operacionais em outros países para processamento dos dados será avaliada, nos mesmos moldes do caso do ondógrafo da UFSC, no qual a bóia fazia parte da rede coordenada pela Scripps Institution of Oceanography, localizada na Califórnia. Os dados obtidos pela bóia da UFSC eram enviados, processados e disponibilizados automaticamente pelo Scripps. Até que o Brasil possua um centro de processamento de dados com capacidade para trabalhar full time, este tipo de alternativa será considerada.

Como plataforma de distribuição gratuita dos dados será utilizada a estrutura existente do GOOS/Brasil, além dos sites específicos das universidades envolvidas e IEAPM.

Os dados devem ser enviados também ao BNDO, como depositário das informações. O mesmo protocolo existente dos demais dados do GOOS/Brasil pode ser seguido.

Inclusão de mensagens com dados de ondas no Global Telecomunications System (GTS) da Organização Meteorológica Mundial (OMM), em tempo quase real.

2.4 Logística de operações

Quanto às questões relativas à logística de operações, definiu-se da seguinte forma:

Será incluída no projeto uma rubrica denominada Verba Operacional, que visa cobrir gastos fundamentais como aluguel de embarcações para fundeio, re-fundeio e resgates emergenciais, compra de material sobressalente para fundeio, contratação de pequenos serviços de terceiros etc.

Os fundeios devem ser realizados sempre próximos a capitanias e centros navais visando facilitar eventuais apoios nas inspeções visuais, atividades de comunicação e serviços de manutenção.

Cada instituição deverá elaborar um plano emergencial de resgate aos equipamentos em caso de acidente ou vandalismo, que constará de duas etapas: a) imediata, com aluguel de pequenas embarcações e b) em caso mais extremo, com utilização de embarcações de maior porte. Um levantamento das embarcações disponíveis e valores de aluguel deverão ser providenciados pelas equipes locais.

Cada ondógrafo pertencente à rede estará sob responsabilidade (instalação, manutenção etc) da instituição local, quando possível, com apoio da Marinha do Brasil (MB).

2.5 Estrutura da Rede/Recursos Humanos

Em relação à estrutura de funcionamento da rede e recursos humanos necessários para a implementação, manutenção e tratamento dos dados da Rede Ondas, definiu-se:

A Rede Ondas será organizada segundo o seguinte organograma:

Comitê Executivo do Programa GOOS/Brasil

Subcomitê da Rede Ondas

Grupo de Apoio e Manutenção

O Subcomitê da Rede de Ondas ficará encarregado de realizar um levantamento da capacidade já existente no País para este tipo de trabalho, com destaque para o IEAPM da MB e o Laboratório de Instrumentação Oceanográfica (LIO), vinculado ao Instituto Oceanográfico da USP.

Realização de minicursos, a serem oferecidos nas instituições envolvidas para capacitação de pessoal em aspectos relativos a fundeio e manutenção de equipamentos oceanográficos.

2.6 Usuários, Benefícios, Produtos e Aplicações

Em relação aos principais usuários da Rede Ondas, destacam-se todos aqueles que se utilizam do mar da alguma maneira: portos, navegantes, pescadores, desportistas, administrações locais e regionais, bem como pesquisadores e engenheiros entre outros. Os benefícios para a sociedade advindos da rede podem ser sintetizados em dois aspectos fundamentais:

(i) - Benefício prático imediato - Fornecimento continuado de diagnósticos das condições de agitação do mar com disponibilização gratuita de dados em tempo real via Internet.

Sob o ponto de vista prático, um diagnóstico preciso da agitação marítima existente é uma informação de importância fundamental para todos aqueles que utilizam o mar de alguma forma, seja por simples lazer, seja na realização de atividades profissionais. Portanto, é óbvio que a disponibilização dessa informação em "tempo real" via Internet tornará muito mais seguras todas as atividades marítimas - de lazer ou profissionais - realizadas no litoral brasileiro, beneficiando de forma direta e imediata toda a comunidade costeira brasileira e, certamente, e evitará riscos a vidas humanas.

(ii) - Benefício a médio prazo - Criação de uma base de dados de alta qualidade que possibilite caracterizar o clima de ondas ao longo do litoral brasileiro de forma precisa e confiável.

Olhando a questão a médio prazo, a massa de dados coletados de forma sistemática e contínua trará também benefícios indiretos à sociedade, pois permitirá a criação de um acervo precioso que, por sua vez, possibilitará um entendimento quantitativo do clima de ondas da costa brasileira. Esse conhecimento será de fundamental importância para praticamente todos os estudos de fenômenos costeiros, sendo também crucial para futuras obras costeiras e portuárias, auxiliando ainda na realização de um gerenciamento ambiental adequado da região litorânea, e na realização de estudos de longo período para avaliação do efeito das mudanças climáticas nas regiões costeiras, dentre outras coisas.

Em termos de produtos a ser oferecidos, o principal é o diagnóstico preciso das condições do mar. Tal diagnóstico será atualizado consistentemente pelos sensores existentes nas bóias e transmitidos em tempo real para qualquer usuário que possuir acesso à Internet.

Como normalmente é feito para o público leigo, no diagnóstico serão disponibilizadas as medições dos 3 parâmetros básicos que caracterizam a agitação do mar: Hs = altura significativa, Tp = período de pico e Dp = direção de pico. A temperatura da água (também medida pelo aparelho como "bônus") e a posição instantânea da bóia em relação à âncora também serão disponibilizadas, pois são parâmetros de interesse para os usuários. A posição em relação à âncora serve como indicador da tendência de deriva da bóia, a qual reflete o sentido das correntes na plataforma continental.

Do ponto de vista mais técnico, o espectro direcional medido pela bóia também será disponibilizado via Internet, uma vez que traz informações mais completas (porém de compreensão menos direta para leigos) sobre o campo de ondas existentes. Estes dados serão fundamentais no que se trata da assimilação dos dados por modelos matemáticos de previsão de parâmetros ligados à dinâmica oceanoatmosfera. Gráficos diários, semanais e mensais dos parâmetros também poderão ser facilmente gerados e disponibilizados na Internet.

2.7 Relação entre os produtos da Rede Ondas e demais políticas públicas no Brasil

Todo Programa de caráter nacional que se pretenda implantar deve estar sintonizado com as orientações políticas vigentes, com destaque para os Planos, Programas e Políticas definidas pelo poder público, além de estar em concordância com projetos científicos financiados pelos órgãos de fomento como CNPq, CAPES, FINEP etc.

No caso da Rede Ondas, tal integração parte do próprio PSRM, que prevê por meio da Ação:

Monitoramento Oceanográfico e Climatológico - MOC-GOOS/Brasil (Organização coordenadora - Marinha do Brasil - DHN), a execução da Rede Ondas.

Outras políticas federais que serão abastecidas pelas informações geradas são o Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro - PNGC (Lei nº 7.661/1988 e Decreto nº 5300/2004) e o Programa de Avaliação da Potencialidade Mineral da Plataforma Continental Jurídica Brasileira - REMPLAC (Resolução nº 004/97/CIRM, de 03.12.1997).

No âmbito do PNGC diversos são os instrumentos previstos que necessitam de uma informação apurada sobre parâmetros oceanográficos, com destaque para a temática de erosão costeira nas praias do Brasil, o Projeto ORLA, Agenda Ambiental Portuária, Agenda Ambiental do Petróleo e até mesmo a Integração da Gestão de Zonas Costeiras e Bacias Hidrográficas.

Já o REMPLAC tem como objetivo geral avaliar a potencialidade mineral da Plataforma Continental Jurídica Brasileira (PCJB), por meio de levantamentos geológico-geofísicos. Além disso, o Programa pretende efetuar, em escalas apropriadas, projetos temáticos, levantamentos geológico-geofísicos de sítios de interesse geo-econômico-ambiental identificados na PCJB, visando avaliar sua potencialidade mineral. Também neste caso, as informações a serem disponibilizadas pela Rede Ondas são de vital importância.

Outro ponto de forte interação entre a Rede Ondas e iniciativas públicas diz respeito à Rede Brasileira de Pesquisas sobre Mudanças Climáticas Globais (Rede CLIMA), o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE - MCT) e o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) para Mudanças Climáticas. Esta Rede tem como objetivo aumentar significativamente os conhecimentos sobre impactos das mudanças climáticas, identificando as principais vulnerabilidades do Brasil em diversos setores e sistemas. Zonas costeiras estão entre as áreas mais vulneráveis aos impactos das mudanças climáticas globais, o que causa grande preocupação, uma vez que estas regiões concentram grande parte da população e das atividades econômicas no Brasil. Atualmente, a análise destes impactos é limitada por uma série de deficiências do conhecimento básico sobre a estrutura e o funcionamento dos ecossistemas costeiros brasileiros, sendo que suprir uma destas deficiências é justamente o objetivo maior da Rede Ondas.

Outra contribuição inconteste da implementação da Rede Ondas no País diz respeito à exploração da energia das ondas. A constante busca por fontes de energia limpa e não poluentes tem trazido interesse cada vez maior para a exploração do enorme potencial energético presente nas ondas do mar. Nesse contexto, torna-se óbvio que os conhecimentos advindos da Rede de Monitoramento de Ondas contribuirão em muito no desenvolvimento dessa fonte alternativa de energia no Brasil.

2.8 Previsão orçamentária e cronograma de ação

As prioridades de ação da Rede Ondas serão definidas em função do montante de recursos destinados à mesma. Mesmo assim, algumas definições podem ser citadas:

Instalação do ondógrafo da UFPE, que será adquirido com recursos do CNPq. Será o primeiro equipamento em funcionamento e servirá de parâmetro para os demais em termos de fundeio, manutenção, transmissão, processamento e disponibilização dos dados.

Recuperação dos ondógrafos da UFRGS e da UFSC diretamente com o fabricante. Este procedimento está orçado em 28.000 euros.

Atualização do ondógrafo do IEAPM.

Aquisição de novos equipamentos (ondógrafos, radares etc) e sobressalentes a serem definidos pelo subcomitê da Rede de Ondas. A distribuição geográfica seguirá aquela demonstrada na figura 1 e as prioridades se darão em função da capacidade instalada em cada instituição que compõe a Rede Ondas.

A tabela 1 sistematiza, de modo geral, as demandas financeiras para a implementação da Rede Ondas.

Tabela 1. Estimativa de custos aproximados para operacionalização da rede (por bóia).

2.9 Sugestões para trabalhos futuros da Rede Ondas

É de interesse de todos os setores que atuam na zona costeira que se resgate os levantamentos de dados de ondas já efetuados (em projetos isolados) até a atualidade, proporcionando a criação de um banco de dados e a reanálise das informações existentes, o que é fundamental para a avaliação da possível variação da mudança da direção média de incidência das ondas em águas rasas, em função das mudanças climáticas, em especial as do clima de ventos. A monitoração dessa tendência é extremamente importante para a gestão costeira, em especial para a morfologia costeira. Muitas obras de proteção costeira, já construídas, poderão não ser mais eficientes e terão que ser modificadas, assim como embocaduras arenosas poderão passar a migrar em sentido contrário ao habitual, causando sérios problemas de erosão e destruição de construções.