O INPE Presente na Antártica

O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) possui 3 projetos de pesquisa na Antártica em parceria com outros institutos. São eles:

•             CEOAC/INPE - Centro de Estudos de Interação Oceano-Atmosfera-Criosfera

•             ATMOS - AnTarctic Modeling Observation System

•             IMANTAR - Estudos da Ionosfera e Mesosfera na Antártica

Confira  abaixo um pouco sobre cada projeto e como a pesquisa brasileira se destaca na Antártica.

O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia da Criosfera (INCT da Criosfera) é um projeto "guarda-chuvas" que objetiva estudar o papel da Criosfera (subsistema do Sistema Terrestre composto pelo gelo continental polar, montanhas geladas, gelo marinho e solos congelados) no Sistema Terrestre e as conexões entre a Antártica e a América do Sul. O projeto é fomentado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pela  Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS), e tem apoio logístico do Programa Antártico Brasileiro (PROANTAR), sendo coordenado pelo Dr. Jefferson Simões da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). O projeto é gerido por meio de um Comitê Gestor e oito projetos associados que são coordenados por pesquisadores de diferentes instituições. O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) mantém um projeto associado ao INCT Criosfera, denominado "Centro de Estudos de Interação Oceano-Atmosfera-Criosfera (CEOAC/INPE)", coordenado pelo Dr. Ronald Buss de Souza. O CEOAC/INPE estuda os processos físicos que envolvem as trocas de energia, mudanças de temperatura e fluxos de calor, massa e momento entre o Oceano Austral, o gelo marinho antártico e a atmosfera, usando para isso dados observacionais de boias meteoceanográficas, radiossondas e sondas tipo XBT (Expandable Bathy-Thermograph) no Setor Atlântico do Oceano Austral e no Oceano Atlântico Sudoeste. O projeto também utiliza dados de reanálises meteorológicas e oceânicas, e contribui para o desenvolvimento do Macro Grupo de Oceanos e Criosfera do MONAN (Model for Ocean laNd and Atmosphere predictioN - Modelo Comunitário do Sistema Terrestre Unificado, sigla em inglês) no INPE.

O MONAN é um programa nacional comunitário capitaneado pelo INPE que propõe um novo paradigma de modelagem do Sistema Terrestre para colocar o país no estado-da-arte em previsão de tempo, clima e ambiente.

Ainda na área de interação oceano-atmosfera, o INPE também mantém no PROANTAR o Projeto “Interação Gelo Marinho-Oceano-Atmosfera-Ondas no Setor Atlântico do Oceano Austral e a Relação com o Clima da América do Sul”, AnTarctic Modeling Observation System – ATMOS (LOA/DIOTG/INPE), coordenado pelo Dr. Luciano Pezzi. O projeto ATMOS responde à chamada CNPq/MCTIC/CAPES/FNDCT 21/2018, onde se enquadra no eixo temático (c): Mudanças Climáticas e o Oceano Austral. O projeto ATMOS é uma iniciativa promissora da ciência, tecnologia e inovação no que diz respeito ao estudo da influência da criosfera e do oceano adjacente no tempo e clima global e na variabilidade climática (mudanças climáticas). Ele está dividido em três principais componentes: i) Observacional; ii) Modelagem regional acoplada; e, iii) Teleconexões e variabilidade climática. Tem sido implementado um sistema capaz de fazer medidas in situ do comportamento das ondas oceânicas, de suas interações com o gelo marinho, além de medidas diretas de fluxos de momentum, calor e demais variáveis padrões atmosféricas e oceânicas no Setor Atlântico do Oceano Austral e em ilhas do Arquipélago das Shetlands do Sul, Antártica.  De uma maneira inédita, propõe-se o desenvolvimento e uso de um modelo regional acoplado oceano-gelo marinho-atmosfera-ondas para aprofundar o conhecimento sobre estas trocas que ocorrem na interface oceano-atmosfera. Uma terceira grande área desta proposta é aprofundar o conhecimento sobre as relações entre as altas latitudes, o gelo marinho e o clima da América do Sul, com ênfase no clima do Brasil através das teleconexões de grande escala e os transientes que ligam estas duas regiões (por exemplo ciclones).

Outro projeto do INPE, o IMANTAR (Estudos da Ionosfera e Mesosfera na Antártica), coordenado pela Dra. Emília Correia, tem previsão de instalação de sistemas de monitoramento da ionosfera no laboratório da Criosfera. O projeto objetiva estudar os impactos do clima espacial na alta atmosfera terrestre, principalmente os efeitos de deterioração e perda de sinais de comunicação e sinais de GPS (ou mais genericamente os sistemas GNSS) causados por fenômenos solares, como as explosões que ocorrem no Sol e consequente emissão de  partículas de alta energia, que podem causar efeitos indesejados na ionosfera terrestre e até mesmo em sistemas na superfície terrestre. As atividades do projeto IMANTAR nos módulos de observação do INCT Criosfera no interior da Antártica, denominados Criosfera 1 e Criosfera 2 deverão se dar, inicialmente, com  a instalação de um sistema GNSS para medidas do conteúdo total de elétrons (TEC) e cintilação ionosférica, um riômetro para medidas de absorção do ruído cósmico e uma câmera para observar as auroras austrais.

Todos os sistemas que operam nos módulos Criosfera 1 e Criosfera 2 devem ser totalmente autônomos e apresentar baixo consumo de energia, já que a geração da energia elétrica nesses locais remotos é feita por painéis solares e pequenos aerogeradores (no inverno não há iluminação solar nessas latitudes e a única fonte de energia vem dos aerogeradores).

Na atual Operação Antártica, a OPERANTAR XLI, foi instalado o módulo Criosfera 2 na latitude de 79°S (o módulo Criosfera 1 está localizado a 84°S). A expedição para instalação desse segundo módulo de observação polar foi coordenada pelo Prof. Dr. Jefferson Simões (UFRGS) e pelo Prof. Dr. Heitor Evangelista, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). O financiamento para o projeto INCT Criosfera e a expedição contou com apoio financeiro do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), por meio dos recursos do Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FNDCT), além do CNPq e FAPERGS.

Durante a OPERANTAR XLI, as atividades operacionais do INPE, com os projetos CEOAC/INPE, ATMOS e IMANTAR, tiveram suas atuações no Navio Polar (NPo.) Almirante Maximiano, no Navio de Apoio Oceanográfico (NApOc.) Ary Rongel e na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF). Dentre os diversos trabalhos realizados na primeira fase (novembro a dezembro de 2022) da OPERANTAR XLI, destacam-se os lançamentos e coleta de dados de boias oceanográficas e boias de ondas, a instalação e coleta de dados micrometerológicos na Ilha do Rei George, a manutenção e coleta de dados da torre meteorológica da EACF, a manutenção de instrumentos e monitoramento da alta atmosfera nos módulos de Ionosfera (próximo da EACF) e da Mesosfera (em Punta Plaza, perto da EACF), tendo como foco a instalação e uso dos instrumentos Riômetro e Radar Meteórico e as antenas do Sistema GNSS. No futuro próximo, entre fevereiro e março de 2023, novos trabalhos de coleta de dados, manutenção e revitalização de equipamentos  serão feitos no âmbito dos projetos do INPE que atuam no PROANTAR.