Até à vista Cabo Verde! - Ocean Science Centre Mindelo - Nova plataforma de ciências marinhas no Atlântico tropical - OSCM
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Photo: Martin Visbeck/GEOMAR
Até à vista Cabo Verde!
Photo: Edson Silva Delgado
Ocean Science Centre Mindelo - Nova plataforma
de ciências marinhas no Atlântico tropical
Ocean Science Centre Mindelo – Nouvelle plate-forme
de recherche marine dans l’océan Atlantique tropical
Photos: Mark Lenz, Jan Steffen, Johannes Karstensen, Sonia Merino; Background photo: Uli Kunz, www.uli-kunz.com
Bom dia Cabo Verde!
O Cabo Verde, perto da capital senegalesa Dakar, é Le Cap-Vert, situé à proximité de la capitale sénégalaise
eralmente considerado o ponto mais ocidental da
g de Dakar, est généralement considéré comme le point le
África. Mas isso só se aplica à África continental. A plus occidental de l’Afrique. Mais cela ne vaut que pour
600 km da costa do Senegal encontra-se, no meio l’Afrique continentale : en effet, à 600 kilomètres de la
da vastidão do oceano Atlântico, um arquipélago côte sénégalaise, se trouve un archipel perdu dans les
constituído por 10 ilhas e vários ilhéus, das quais grandeurs de l’océan Atlantique, et composé de 15 îlots,
nove ilhas são habitadas: as ilhas de Cabo Verde. dont neuf sont habités : les Îles cap-verdiennes.
Antigamente uma colônia portuguesa, centro de troca Autrefois une colonie portugaise, plaque tournante dans
no comércio de escravos no Atlântico e mais tarde, la traite des esclaves puis escale pour les bateaux à vapeur
paragem para rotas de navios a vapor transatlânticos, as faisant la traversée de l’Atlantique, les îles, tout comme la
ilhas adquiriram a independência em 1975, juntamente Guinée-Bissau située en Afrique de l’Ouest, ont accédé à
com a Guiné-Bissau, que fica no Oeste da Africa. Desde l’indépendance en 1975. Depuis 1981, elles constituent un
1981 eles formaram seu próprio estado: a República de État à part entière : la République du Cap-Vert. Son histoire
Cabo Verde. A sua história criou uma mistura cultural a donné naissance à un brassage culturel unique, issu des
única, com influências européias e africanas. As Ilhas Ca- influences européennes et africaines. Les îles Canaries, Ma-
nárias, a Madeira ou os Açores são ainda mais populares dère ou les Açores sont des destinations touristiques encore
como destino turístico no Atlântico Norte Oriental, mas plus populaires dans l’Atlantique nord. Mais le nombre de
o número de visitantes em Cabo Verde está aumentan- visiteurs au Cap-Vert augmente également. Toutefois, il ne
do. Todavia estes não são apenas turistas. Mais e mais s’agit que de vacanciers. De plus en plus d’océanologues
cientistas marinhos de todo o mundo vêm a Cabo Verde du monde entier viennent au Cap-Vert pour y mener des
para trabalhar nesta região cientificamente interessante travaux sur cette région de l’Atlantique, passionnante du
do oceano Atlântico. point de vue scientifique.
03
Photos: Martin Visbeck, Maija Heller, Douglas Wallace; Background photo: Wiebke Mohr
Prefácio | Préambule Conteúdo | Index
O nosso conhecimento actual das complexas inter En matière de changement climatique et de ses Cabo Verde - Um hotspot científico no Atlântico tropical
acções climáticas entre atmosfera, hidrosfera e biosfera, conséquences, notre compréhension des interactions Le Cap-Vert - Un site scientifique dans l’Atlantique tropical 06-07
nomeadamente no que diz respeito às consequências e complexes entre l’atmosphère, l’hydrosphère et la
potenciais repercussões relacionadas com a mudança do biosphère en est encore à ses balbutiements. Cela vaut O novo Centro Oceanográfico de Mindelo em Cabo Verde
clima, é bastante limitado. Sobretudo no que diz respeito en particulier pour les tropiques, une région clé dans le Le nouveau Ocean Science Centre Mindelo au Cap-Vert 08-09
aos trópicos, uma região chave do sistema climático système climatique mondial, au sein de laquelle océan
Infra-estrutura OSCM | Infrastructure de l’OSCM 10-11
global, na qual o oceano e a atmosfera interagem de et atmosphère sont associés à divers niveaux, et de
forma diversificada e altamente dinámica. manière ultra dynamique. Observações oceânicas a longo prazo | Observations océaniques de longue durée 12-13
A relevância científica dos trópicos nas ciências marinhas e Toutefois, l’importance scientifique des tropiques pour la
Interacções entre o oceano e a atmosfera | Interactions entre l’océan et l’atmosphère 14-15
atmosféricas é contrastada, no entanto, com uma notável recherche marine et atmosphérique se trouve confron-
falta de infra-estrutura científica e de observações de longo tée à une insuffisance évidente au niveau des infrastruc- Medições autónomas de dióxido de carbono e oxigênio
prazo. Por essa razão, GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean tures scientifiques et des observations de long terme. Mesures autonomes du dioxyde de carbone et de l’oxygène 16-17
Research Kiel está a dedicar-se à investigação científica em C’est pourquoi GEOMAR Helmholtz Centre de Recherche
Cabo Verde e nas águas à sua volta, uma região situada Océanographique Kiel fait depuis de nombreuses Gases traços reativos | Traces de gaz réactifs 18-19
no leste do Atlântico Norte tropical já há muitos anos. années de la recherche dans les îles cap-verdiennes,
Transporte de poeira através do Oceano Atlântico
Esta brochura tem como objetivo destacar a relevância situées dans le nord-est tropical de l’Atlantique. Cette
Le transport des poussières au-dessus de l’Atlantique 20-21
cientifica dessa região, mostrar a diversidade dos trabalhos brochure souhaiterait attirer l’attention sur l’impor-
de investigação desenvolvidos actualmente em Cabo Verde, tance de la région en illustrant la diversité des sujets de Biodiversidade costeira | La biodiversité sur les côtes 22-23
e introduzir a infra-estrutura de pesquisa estabelecida para recherche actuels, ainsi qu’en présentant l’infrastructure
um público mais abrangente. de recherche mise en place. Biodiversidade no mar profundo | La biodiversité en eaux profondes 24-25
Hotspot-vulcanismo no mar e sob o mar | Les sites volcaniques au-dessus et en dessous de la mer 26-27
Treino académico | Formation scientifique 28-29
Diálogo e transferência de conhecimentos | Dialogue et transmission des savoirs 30-31
Parceiros e cooperações | Partenaires et coopérations 32-33
Aviso legal e contatos | Mentions légales et contact 34-35
04 05
Cabo Verde - Um hotspot científico Le Cap-Vert - Un site scientifique
no Atlântico tropical dans l’Atlantique tropical
Os trópicos constituem uma máquina meteorológica Les tropiques sont une gigantesque machine météorolo-
gigante, capaz de produzir temporais de alta p
otência, gique générant des cyclones tropicaux, des tempêtes char-
ciclones trópicais, monções com precipitações abundan- gées en électricité, des pluies diluviennes et de très fortes
Cape Verde Ocean
Observatory (CVOO) tes e oscilações climáticas proeminentes como El Niño fluctuations climatiques telles que le phénomène d’oscilla-
SANTO
com, na maioria dos casos, o oceano desempenhando tion australe El Niño. Ici, l’océan joue souvent un rôle décisif.
ANTÃO
Cape Verde Atmosphere
um papel-chave.
Observatory (CVAO)
La convection profonde qui a lieu dans les régions tropicales
Mindelo
Devido à alta convecção troposférica, as emissões de entraîne non seulement de violents orages, mais a égale-
SANTA LUZIA
SÃO SAL gases-traço halogenados no Atlântico tropical podem che- ment pour conséquence que des traces de gaz réactifs tels
VICENTE
gar rapidamente à estratosfera, onde desempenham um que le brome et le chlore quittent l’océan pour rejoindre
SÃO NICOLAU
BOA VISTA papel activo na destruição da camada de ozono natural. la stratosphère, à des altitudes de 15 à 50 kilomètres, où
TO Por outro lado, a atmosfera exerce um impacto importante ils participent activement à la dégradation de la couche
B A R L AV E N
sobre a biogeoquímica e na produtividade biológica do d’ozone naturelle. À l’inverse, en apportant des quantités
Atlântico tropical, devido ao depósito de grandes quanti- considérables de poussières sahariennes, l’atmosphère exerce
CABO VERDE
dades de poeira do Sáara no Atlântico Norte. Mas também une forte influence sur la productivité biologique de l’océan.
SANTIAGO MAIO dentro do oceano estão a desenvolver-se processos Mais d’importants processus sont également à l’œuvre dans
importantes. O sistema de ressurgência costeira da África l’océan. Ainsi, l’écosystème nourri par l’activité côtière au
FOGO
O
Ocidental, como exemplo, alimenta um grande ecosistema large de l’Afrique de l’Ouest fait partie des écosystèmes les
T
N
E
BRAVA V marinho que está entre os mais produtivos, diversificados plus productifs et les plus importants au monde en termes
Praia TA
SO e economicamente importantes em todo o mundo. Os économiques. Les montagnes sous-marines de cette région
montes submarinos em torno de Cabo Verde são “hotspots” forment des centres de biodiversité océanique. En parallèle
da biodiversidade marinha. Ao mesmo tempo, existe uma s’étend à l’intérieur de l’océan une zone à très faible teneur
zona mínima de oxigênio prejudicial no interior do oceano, en oxygène, peu propice à la vie. Elle n’est certes pas encore
embora no Atlântico (ainda) não seja tão acentuada como aussi marquée que dans le Pacifique ou l’Océan indien, mais
no Pacífico e no Índico, mas que, como demonstram elle montre ces dernières décennies une nette tendance
estudos oceanográficos feitos em Kiel, nas últimas décadas à l’expansion, comme en attestent les récents travaux de
tem mostrado tendências de expansão. Por último, a região recherche menés à Kiel. Les îles du Cap-Vert sont également
também é considerada de grande interesse do ponto d’un grand intérêt géologique et volcanologique car en
de vista geocientífico devido à sua localização, já que se raison de leur situation géographique, elles sont situées sur
encontra numa denominada “pluma mantélica” que dá des points chauds volcaniques nommés « panaches ». Les
origem a um “hotspot” vulcânico. Por isso, a região possui derniers travaux attestent même de l’existence d’un volca-
uma concentração notável de temas de grande relevância nisme explosif sur les fonds marins en eaux profondes. Ainsi,
científica e de extrema actualidade que envolvem todas as cette région offre une vaste gamme de sujets de recherche
disciplinas marinhas. scientifique d’actualité particulièrement pertinents.
As ilhas de Cabo Verde estão localizadas à 1.500
quilômetros a sudoeste das Ilhas Canárias e à 600
quilômetros a oeste da costa senegalesa. Nove ilhas
abrigam 550.000 pessoas, outras seis ilhas e ilhéus do
arquipélago são desabitados.
Les îles cap-verdiennes se situent en plein cœur de
l’Océan atlantique tropical, à 1 500 kilomètres au
sud-ouest des Îles Canaries, et à env. 600 kilomètres
à l’ouest des côtes sénégalaises. Environ 550 000
personnes vivent sur ces neuf îlots. L’archipel comprend
également six autres îles inhabitées.
Carta: GEOMAR, base: GEBCO, Mysid (CC-BY-SA 4.0);
Photo: NASA
06 07
03/2013 01/2014 18.11.2014
Contratação Conclusão da fase Lançamento da 08/2016 10/2017
Marcos do arquiteto de planificação primeira pedra Conclusão da construção
da estrutura do edifício
Edifício totalmente equipado Dados do OSCM
Contrat avec Achèvement Pose de la Achèvement de
Étapes clés l’architecte du plan détaillé première pierre Achèvement du gros œuvre l’aménagement intérieur Localização: Mindelo, Ilha de São Vicente, Cabo Verde
Volume total de investimento: 2,9 milhões de
2012 2013 2014 2015 2016 2017
euros, fornecidos pela GEOMAR com contribuições
significativas da República de Cabo Verde
06/2012 08/2012 02/2014 10/2014 03/2015 05/2017 14.11.2017
Memorando de Concurso púplico Concurso público Contratação Início da construção Conclusão da fase de Inauguração
Áreas: Espaço total 1.768 m2, instalações 2.760 m2
Entendimento com o Ministério de para planificação para construção do empreiteiro Début des travaux construção Remise à la science
Investigação Alemão Appel d’offres pour Appel d’offres pour le Contrat avec l’entreprise de Achèvement de la Arquiteto: Pedro Gregório Lopes Filho,
Accord de principe avec le BMBF la conception projet de construction construction construction du bâtiment PGF Lda., Cabo Verde
Empreiteiro principal: SGL,
Sociedade de Construções S.A., Cabo Verde
O novo Centro Oceanográfico de Mindelo em Cabo Verde Le nouveau Ocean Science Centre Mindelo au Cap-Vert Supervisão de construção: SPL Arquitectos & Darq -
Arquitectura e Urbanismo, Cabo Verde
Em 2012, o GEOMAR Centro Helmholtz de Investigação Oceânica de Kiel e o I nstituto En 2012, la signature d’une déclaration d’intention entre GEOMAR Helmholtz Centre de Re-
Nacional de Desenvolvimento das Pescas (INDP) assinaram um Memorando de Enten- cherche Océanographique Kiel et l’Institut National de Développement de la Pêche (INDP)
dimento e assumiram a planificação para o Centro Oceanográfico de Mindelo (OSCM). a marqué le début des planifications pour le centre océanographique Ocean Science Centre Données OSCM
Como um centro de pesquisa permanente e moderno, o OSCM tem como objetivo Mindelo (OSCM). Avec son infrastructure moderne, l’OSCM a pour objet de fournir une base
fornecer uma base para a observação a longo prazo do oceano e pesquisas de campo n a multifonctionnelle durable pour les observations à long terme et les recherches sur le terrain Site: Mindelo, São Vicente, Cap-Vert
região tropical do Atlântico Nordeste e criar oportunidades para fortalecer as capacida- dans l’Atlantique tropical du nord-est, ainsi que de renforcer les possibilités d’échange Volume d‘investissement : 2,9 millions d’euros, mis à
des e a formação acadêmica na África Ocidental. scientifique et de formation universitaire en Afrique de l’Ouest. disposition par GEOMAR, avec une importante partici-
pation de la République du Cap-Vert
Após a conclusão de dois anos e meio da fase de construção, o OSCM abriu, em Novembro Après deux ans et demi de travaux de construction, l’OSCM a ouvert ses portes à la com-
Superficie : Bâtiment 1 768 m2, terrain 2 760 m2
de 2017, as suas portas para a comunidade científica internacional. Com as suas infra- munauté scientifique internationale en novembre 2017. Conjointement avec l’observatoire
estruturas de investigação associadas do CVOO (Cape Verde Ocean Observatory, Observa- océanographique « Cape Verde Ocean Observatory » (CVOO), l’observatoire atmosphérique Architecte : Pedro Gregório Lopes Filho,
PGF Lda., Cap-Vert
tório oceânico de Cabo Verde) e CVAO (Cape Verde Atmosphere Observatory, Observatório cap-verdien « Cape Verde Atmosphere Observatory » (CVAO) et le navire de recherche
O navio de investigação ISLANDIA atmosférico de Cabo Verde) e o navio de investigação ISLANDIA, procura-se atrair uma ISLANDIA, l’OSCM doit servir de plateforme attractive pour de nombreux projets scien- Société de construction : SGL,
Le navire de recherche ISLANDIA vasta gama de pesquisas na região, com um foco especial na África Ocidental e na Macaro- tifiques dans la région d’Afrique de l’Ouest et dans Atlantique tropical du nord-est, mais Sociedade de Construções S.A., Cap-Vert
Photo: Björn Fiedler / GEOMAR nésia, e servir de plataforma para a troca de conhecimento e construção de redes através aussi contribuer aux échanges scientifiques et à la constitution d’un réseau dépassant les Supervision des travaux : SPL Arquitectos & Darq -
Photo OSCM: Edson Silva Delgado do Oceano Atlântico. frontières de l’Atlantique. Arquitectura e Urbanismo, Cap-Vert
08 09
2 4 5
6 7
1 Salão principal | Halle centrale
2 Sala de conferência | Salle de conférence
3 Escritório para cientistas visitantes
Bureau pour les chercheurs en visite
4 Laboratório Seco | Laboratoire au sec
5 Laboratório Molhado
Laboratoire en immersion
6 Lounge | Salon
7 Armazém de navios
Entrepôt du bateau
Photos: Cordula Zenk/GEOMAR,
Nuno Vieira/INDP, Edson Silva Delgado,
1 3 Arne Körtzinger/GEOMAR
Infra-estrutura do OSCM Infrastructure de l’OSCM Instalações | Installations
Como uma infra-estrutura de ponta, com mais de 1700 Avec une surface utile de plus de 1 700 m² et son Salão principal | Halle centrale
metros quadrados de área multifuncional, o Centro infrastructure moderne, l’OSCM améliore de manière dé- Laboratório | Laboratoire
Oceanográfico de Mindelo pretende melhorar significati- cisive le champ des possibilités en matière de recherche Sala de conferência | Salle de conférence
Entrada principal
vamente as futuras oportunidades de realizar pesquisas océanographique dans l’Atlantique tropical du nord-est Escritório para cientistas visitantes | Bureau des chercheurs en visite
Entrée principale
marinhas no Atlântico Nordeste tropical e na região da et en Afrique de l’Ouest. Lounge e cozinha | Salon et cuisine
África Ocidental. Instalação de saneamento | Sanitaires
L’élément central de l’OSCM est un hangar pouvant être
Um componente central do OSCM é um hangar corrido onde traversé d’un bout à l’autre par des véhicules, et dans lequel Sala técnica | Local technique
é feita a manutenção de grandes equipamentos científicos il est également possible d’assurer la maintenance d’appa- Armazém | Entrepôt
marinhos, como robôs submarinos e submersíveis tripulados. reils scientifiques volumineux tels que les robots pour eaux
Conectado ao hangar de dois andares, o OSCM oferece uma profondes et les submersibles habités. Ce hangar, haut de
oficina de eletrônica e mecânica, dois laboratórios polivalen- deux étages, est relié à un atelier électronique et méca-
tes e um laboratório molhado, salas de armazenamento para nique, à deux laboratoires polyvalents et un laboratoire
equipamentos, amostras e produtos químicos. en immersion, ainsi que des salles d’entreposage pour les
produits chimiques, les échantillons et les équipements.
Uma outra ala do edifício inclui escritórios para visitantes,
salas de conferência e salas de convívio. Um grande corredor Une autre aile accueille les bureaux des visiteurs, des salles
na entrada principal permite exposições de cartazes e de séminaires et des salles de séjour. Un grand hall d’entrée
recepções. WLAN é acessível em todo o edifício. Além disso, offre de l’espace pour les expositions et les réceptions.
o OSCM oferece espaço para armazenar contentores tanto Le WiFi est disponible dans tout le bâtiment. Une équipe
Entrada para Rés-do-chão Entrada para Primeiro andar
no exterior como no interior do edifício. A produção de germano-cap-verdienne très motivée aide les scientifiques o hangar o hangar
Rez-de-chaussée Premier étage
nitrogênio líquido é um benefício adicional. Uma equipe de- en visite à planifier et à réaliser leurs projets de recherche. Entrée du hall Entrée du hall
dicada de cientistas e técnicos de Cabo Verde e da Alemanha Ainsi, l’OSCM fournit une infrastructure moderne offrant
ajudará no planejamento e na execução de campanhas de aux chercheurs un séjour couronné de succès.
pesquisa e garantirá uma estadia bem-sucedida de cientistas
que queiram aproveitar essa nova instalação.
10 11
A tripulação do RV METEOR a insta-
lar um ancoradouro oceanográfico Corpo pequeno Petit
no Observatório Oceânico de Cabo Observatório Oceânico de Cabo Verde (CVOO) flutuabilidade flotteur
Verde.
Cerca de 100 km a nordeste da ilha de São Vicente em Cabo Verde, está a funcionar, desde Dispositivo de Appareil de mesure de
Un ancrage est installé au Cape Verde medição de tempe- la température et du
Ocean Observatory depuis le bateau 2006, um observatório oceânico de longo prazo, o Observatório Oceânico de Cabo Verde. A ratura e salinidade taux de salinité
de recherche METEOR.
estação consiste num ancoradouro que abrange toda a coluna de água e é complementado
Photos: Arne Körtzinger / GEOMAR, Corpo grande Grand
por regulares campanhas de recolha de amostras oceanográficas a partir de navios oceanográ- flutuabilidade flotteur
Toste Tanhua / GEOMAR
ficos. Os sensores autônomos instalados no ancoradouro registram dados de medição em alta
resolução temporal. A recolha de amostras a partir de um navio permite o registo de dados
Dispositivo de Appareil de mesure
complementares que não se consegue obter através de medições autónomas. medição de oxigénio de l’oxygène
As medições no CVOO fornecem séries tempo- mento temporal numa localização geográfica Fluxômetro Débitmètre
rais de variáveis biogeoquímicas e biológicas única, mas a diferentes profundidades. Somente
importantes, como por exemplo, o dióxido de o registo em paralelo de parâmetros biogeoquí-
carbono, o oxigênio dissolvido, o fluxo de par- micos, biológicos e físicos permite obter conhe-
tículas e as concentrações de zooplâncton e de cimentos sobre a interacção entre os processos.
fitoplâncton. No ancoradouro, as medições são A localização do observatório oceânico CVOO
obtidas em profundidades seleccionadas. Dados foi escolhida de forma a situar-seno barlavento,
do ambiente físico, como corrente, tempera- o lado para onde sopra o vento, do Observató- Medidor de Fluxo Débitmètre à
de Perfil Doppler profil Doppler à
tura e salinidade, são fornecidos em resolução rio Atmosférico de Cabo Verde em São Vicente Ultrassônico ultrasons (ADCP)
(ADCP)
especialmente alta para poder quantificar esses (CVAO). Os ventos alísios que sopram com 25 a
importantes factores de propulsão com a maior 30 quilómetros por hora de forma bastante forte
exactidão possível. As séries temporais fornecem e estável de direcção nordeste, “interligam” os
um panorama pormenorizado do desenvolvi- observatórios.
Observações oceânicas a longo prazo
Temperatura | Température (°C)
Observations océaniques de longue durée
Liberador Déclencheur
acústico sonore
Profundidade | Profondeur (m)
Peso de âncora Poids de l’ancre
Diagrama esquemático de um ancoradouro: Os
elementos flutuantes mantêm a corda do ancoradou-
ro na coluna de água, enquanto o peso da âncora a
mantém no fundo do oceano. Para a recuperação do
sistema, um liberador acústico será ativado.
Structure schématique d’un ancrage : Des sphères de
flottaison maintiennent l’ancrage à la verticale dans
l’eau, alors que le poids de l’ancre fixe la construction
Evolução temporal do perfil de temperatura nos 400 metros superiores, como observado no CVOO entre 2006 au fond marin. Pour la récupérer, on utilise le déclen-
e 2016. As linhas pretas indicam valores com 20 e 25 graus Celsius. cheur sonore.
Évolution temporelle du profil de température dans les 400 mètres supérieurs observée à CVOO entre 2006 et 2016. Imagem: Christoph Kersten / GEOMAR
Les lignes noires indiquent les valeurs à 20 et 25 degrés Celsius. Image : Johannes Karstensen / GEOMAR
Cape Verde Ocean Observatory (CVOO)
C’est à environ 100 kilomètres au nord-est de l’île São Vicente, située et la concentration en phytoplancton et en zooplancton. Représent-
au beau milieu de l’océan, qu’est exploité depuis 2006 l’observatoire ant les données principales pour les études océanographiques, les
Cape Verde Ocean Observatory CVOO, une station d’observation à paramètres physiques tels que les courants, la température et le taux
long terme. Cette station se compose d’une base installée de manière de salinité sont mesurés avec une très haute précision.
permanente, et de recherches régulières ayant leurs bases sur des
Les séquences chronologiques fournissent des informations
bateaux. Les capteurs ancrés permettent de recueillir en continu des
détaillées, que ce soit sur les échelles temporelles des processus dont
données sur la colonne d’eau totale, avec une résolution temporelle
la durée peut aller d’une journée à plusieurs années, aux évolutions
très élevée. Le prélèvement d’échantillons effectué depuis le bateau se
à plus ou moins long terme. L’étude parallèle des paramètres les plus
concentre sur le recueil de données qu’il n’est pas possible d’étudier de
divers permet de reconnaître l’association de différents processus.
manière autonome.
Par ailleurs, la situation géographique de la station océanique a été
Les études réalisées au CVOO fournissent des séquences temporelles choisie de manière à ce que comme la station d’observation atmos-
d’importantes facteurs biogéochimiques et biologiques telles que phérique à long terme (CVAO), elle se trouve face aux vents. Ainsi,
la teneur en dioxyde de carbone et en oxygène, le flux de particules, l’alizé de nord-est, plutôt fort et stable, « relie » les stations.
12 13
Esquerda: Um amostrador de filtro no CVAO, coletando
partículas de aerossol durante todo o ano. Direita: Uma pipa
de balão (helikite) em ação. Mede perfis verticais de tempe-
ratura, humidade relativa e pressão até uma altura de cerca Observatório Atmosférico de Cabo Verde (CVAO)
de 1 km. Abaixo: CVAO perto de Calhau, São Vicente.
À gauche : Un collecteur filtrant au CVAO, qui collecte des O CVAO, em funcionamento desde 2006, tornou-se uma das furacões, o significado do El Niño para os padrões climáticos globais
particules d’aérosol toute l’année. À droite : Un cerf-volant à principais estações “globais” da rede WMO-Global Atmospheric e a variabilidade climática inter-anual, ou o efeito da temperatura
ballon (Helikite) en service. Il mesure les profils verticaux de
Watch (GAW). CVAO é executado em parceria entre o Instituto da superfície do oceano Atlântico tropical sobre as chuvas na África
la température, de l’humidité relative de l’air, et la pression
jusqu’à une altitude de 1 km. En bas : Le CVAO à Calhau, São Nacional de Meteorologia e Geofísica, Cabo Verde, a Universi- Subsaariana. A atmosfera tropical também é o nosso “incinerador
Vicente. dade de York / Centro Nacional de Ciência Atmosférica, Reino de resíduos” planetário: são mantidas altas concentrações do radical
Photos: Arne Körtzinger / GEOMAR, Unido, o Instituto Max Planck de Biogeoquímica, em Jena, OH, limpando a atmosfera de poluentes e gases de efeito estufa (por
Frank Stratmann / TROPOS, Johannes Lampel / MPIC
Alemanha e o Instituto Leibniz da Investicação da Troposfera exemplo, metano). Esses gases vêm de fontes do norte e do sul e são
em Leipzig, Alemanha. decompostos nos trópicos.
O nome completo da estação é “Observatório Atmosférico de O Observatório ganhou a reputação de uma instalação internacional
Cabo Verde: Humberto Duarte Fonseca”, em homenagem a um de alta qualidade, fornecendo dados vitais para as comunidades
dos mais renomados cientistas cabo-verdianos (1916-1983). CVAO atmosféricas globais. Representa uma ferramenta poderosa para ca-
é único, sendo a única estação de monitoramento atmosférico no racterizar o transporte e as transformações de gases de efeito estufa
Atlântico tropical. Os trópicos desempenham um papel crítico no e reativos, aerossóis, poluição e poeira da América do Norte, Europa e
sistema terrestre. Sua importância é exemplificada pela geração de África para o Atlântico tropical.
Interacções entre o oceano e a atmosfera
1. Evaporação da água 1. évaporation de l’eau
Imagem: Christoph Kersten / GEOMAR
Interactions entre l’océan et l’atmosphère O significado dos aerossóis marinhos na interacção entre
o oceano e a atmosfera
2. Aerossol de sal marinho 2. aérosol au sel marin
3. Emissão de gases de traço 3. émission de gaz à l’état de traces
6
L’importance de l’aérosol marin au niveau de l’interaction 4. Aerossol marinho 4. aérosol marin
entre l’océan et l’atmosphère
5. Núcleos de condensação 5. germes de condensation
de nuvens de nuages
H2O 5 4 6. Dispersão, absorção 6. dispersion, absorption
CO2 e reflexão da radiação et réflexion du
10 solar rayonnement solaire
7. Produção biológica 7. bioproduction
1 2 3 8 9 8. Deposição húmida 8. dépôt humide
9. Absorção de CO2 9. absorption de CO2
e armazenamento et accumulation
7
em biomassa dans la biomasse
10. Deposição seca 10. dépôt sec
Cape Verde Atmosphere Observatory (CVAO)
Le CVAO, en service depuis 2006, est une station globale du réseau mondial de stations d’obser-
vation exploité par le Global Atmospheric Watch (GAW). Elle est exploitée par un consortium
composé de l’Institut cap-verdien de météorologie et de géophysique, de l’Université de York
en Grande-Bretagne, de l’Institut de biochimie Max Planck de Iéna, et de l’Institut Leibniz pour
la recherche troposphérique de Leipzig.
L’observatoire porte le nom « Observatório de notre planète : D
e fortes concentrations des
Atmosférico de Cabo Verde: Humberto Duarte radicaux OH présents ici nettoient la planète des
Fonseca », faisant ainsi hommage à un des pollutions et des gaz à effet de serre (par ex. le
plus célèbres scientifiques cap-verdiens. Le méthane), qui arrivent dans les tropiques aussi
CVAO est unique : en effet, c’est la seule station bien depuis le Nord que depuis le Sud.
O MarParCat, um catamarã autônomo que
d’observation atmosphérique située dans
Mettant des données importantes à la disposi- faz a recolha de amostras da microcamada da
l’Atlantique tropical. Les tropiques jouent un superfície do mar em placas de vidro rotativas,
tion de la communauté scientifique internatio- em operação durante a campanha MarPar-
rôle important dans le système terrestre. Leur
nale, l’observatoire possède ainsi une visibilité Cloud.
importance se manifeste notamment lors des
à l’échelle mondiale. Cela fait de ce dernier un Le MarParCat, un catamaran autonome qui col-
cyclones tropicaux, à travers El Niño, qui a une lecte le film de surface marin (SML) des océans
important instrument de recherche en matière
influence sur la météo mondiale et la varia- au moyen de plaques de verre rotatives, lors de
de transport et de transformation des gaz la campagne MarParCloud.
bilité climatique, ou par le rôle que jouent les
réactifs et des gaz à effet de serre, des aérosols, Photo: Nadja Triesch / TROPOS
températures de surface de l’Atlantique tropi-
des polluants et des poussières de désert en pro-
cal sur les précipitations en Afrique sub-saha-
venance d’Amérique du Nord, d’Europe, d’Afrique
rienne. L’atmosphère tropicale agit également
et traversant l’océan tropical.
comme une station d’incinération des déchets
14 15
Lançamento e recuperação de um waveglider com sensores
para medir vários gases- traços nas ilhas de Cabo Verde.
Wavegliders são planadores de superfície, semelhantes a
pranchas de surf impulsionados pela energia das ondas, que A respiração do mar
podem ser controlados remotamente por satélite e realizam
medições autônomas por longos períodos de tempo, inde- O dióxido de carbono (CO2), base de toda a vida e ao mesmo só complicaram a interpretação dessas medidas atmosféricas, mas
pendentemente das embarcações de pesquisa.
tempoo principal motor da mudança climática global, e o oxi também fornecem informações sobre a reação do sistema oceânico
Lancer et récupération d’un Wave Glider à capteurs, servant
génio (O2), fonte vital de quase todos os seres vivos, são dois à mudança climática global. Assim a bem documentada - diminuição
à mesurer différents gaz à l’état de traces, au large des îles
cap-verdiennes. Les Wave Gliders sont des glisseurs de surface gases inseparavelmente interligados pela fotossíntese e a respira- do oxigénio no oceano mundial é indício da desaceleração paulatina
ayant l’aspect d’une planche de surf, qui sont entraînés par ção. Por essa razão, a distribuição e a dinâmica desses dois gases, da ventilação do mar, no contexto de um aquecimento do clima.
les vagues et qui, télécommandés par satellite, sont capables
d’effectuer des mesures en pleine mer sur de longues périodes.
tanto na atmosfera como no oceano, são determinantemente
Além disso, as alterações da produtividade biológica do oceano,
marcadas por processos biológicos que se desenvolvem respecti-
Photos: Cordula Zenk / GEOMAR, Sarah Kaehlert / GEOMAR impulsionadas pelo clima, também estão a reflectir-se directamente
vamente na terra e no mar.
no teor do oxigénio do oceano. Essas influências não se limitam, no
O mar é um gigantesco colector do dióxido de carbono produzido entanto, ao oxigénio, abrangendo também o carbono, e sendo por
pelo ser humano, produzindo como tal um contra-efeito decisivo à essa razão de grande importância para a nossa compreensão do ciclo
mudança climática antropogénica. As previsões de possíveis altera- global do carbono e da sua evolução no futuro. O Atlântico Nordeste
ções nessa função de estabilização climática do oceano exigem uma tropical em torno de Cabo Verde, com sua zona mínima de oxigênio e
observação minuciosa do ciclo do carbono marinho. Descobertas sua alta produtividade biológica perto da superfície da água, desem
Medições autónomas de dióxido de carbono e oxigênio recentes do fenômeno da desoxigenação oceânica, no entanto, não penha um papel fundamental nesses processos.
Mesures autonomes du dioxyde de carbone et de l’oxygène
Distribuição espacial de partículas de pres-
são de CO2 (pCO2 ) na superfície do oceano,
CVOO pCO2 (µatm) medido durante uma campanha multi-sema-
430 nal com o Waveglider no outono de 2017 a
noroeste do arquipélago de Cabo Verde
425 Répartition dans l’espace de la pression par-
tielle du CO² (pCO²) dans les eaux de surface,
mesurée au cours d’une campagne de mesure
420
autonome de plusieurs semaines à l’aide d’un
SANTO Wave Glider, à l’automne 2017 au nord-ouest
ANTÃO 415 de l’archipel cap-verdien.
CVAO
Source: Björn Fiedler / GEOMAR
410
SÃO NICOLAU
SÃO
VICENTE 405
SANTA
400
LUZIA
La respiration de l’océan
Le gaz carbonique (CO²), qui est la base de toute vie, ainsi que le moteur principal du changement
climatique mondial, et l’oxygène (O²), l’élixir de vie de quasiment tous les êtres vivants, sont deux
gaz reliés entre eux de manière inséparable par la photosynthèse et par la respiration. Les proces-
sus biologiques ayant lieu sur terre comme en mer marquent de manière décisive la répartition et
la dynamique de ces deux gaz, aussi bien dans l’atmosphère que dans l’océan.
L’océan est un gigantesque lieu de stockage raison du ralentissement du mélange dans l’océan,
du dioxyde de carbone produit par l’Homme, un réchauffement climatique. Par ailleurs, les
luttant ainsi contre le changement climatique changements de la productivité biologique dans
anthropogène. Pour pouvoir prédire comment les eaux marines, provoqués par le changement
cette fonction de stabilisation climatique va climatique, vont également avoir des répercus-
évoluer, il est nécessaire d’observer minutieuse- sions directes sur leur teneur en oxygène. Toutefois, Planadores subaquáticos também são usados
ment le cycle du carbone marin. D’importants ces influences ne se limitent pas à l’oxygène, et para medições autónomas de gás. Uma única
changements se profilent également au niveau agissent également sur le carbone, et sont donc carga de bateria permite que um planador viaje
por vários meses, cobrindo distâncias de mais
du cycle du carbone marin, permettant de d’une grande importance pour notre compréhen- de 2.000 quilômetros nas camadas superiores
nouvelles découvertes quant à la réaction du sion du cycle global du carbone et de son évolution do oceano.
système océanique global face au changement future. Dans le cadre de ces processus, avec sa Pour les mesures autonomes de gaz on utilise
également des dériveurs immergés. Avec une
climatique. Ainsi, la diminution de l’oxygène zone à teneur minimum en oxygène et sa grande charge de batterie, un dériveur peut se déplacer
dans les océans de la planète, désormais bien productivité biologique à proximité de la surface pendant plusieurs mois et parcourir plus de 2 000
documentée, ainsi que l’expansion des zones de l’eau, l’Atlantique tropical du nord-est, tout kilomètres dans les couches supérieures de l’océan.
Photo: Torsten Kanzow, AWI
à teneur minimum en oxygène, indiquent, en autour des îles cap-verdiennes, joue un rôle clé.
16 17
Esquerda: Torre de Eddy-Covariância na proa do navio para de-
terminação direta do fluxo aéreo de vários gases-traços. Direita:
Sondando a superfície da microcamada (SML) do oceano com
uma placa de vidro. Abaixo: Lançando uma radiossonda, usada Estudos marinhos e atmosféricos de gases reativos
para investigar a estabilidade da camada limite atmosférica.
À gauche : Covariance des turbulences à la proue du bateau, pour O oceano destrói como também produz gases-traços reati- a luz solar interagindo com material orgânico dissolvido na água do
une mesure directe de l’émission des gaz marins à l’état de traces, vos, que são importantes para a nossa atmosfera. Estes gases mar, também podem produzir gases-traços, que são liberados da su-
à droite : Échantillonnage de la micro-couche de surface (SML) de
causam aquecimento ao absorver a radiação do sol, contri- perfície oceânica e participam dos processos atmosféricos. De modo
l’océan à l’aide d’une plaque de verre, en bas : Démarrage d’une
sonde radio utilisée pour analyser la stabilité de la couche atmos- buem para a formação de aerossóis e nuvens, o esgotamento a prever as alterações climáticas futuras influenciadas por mudanças
phérique limite. do ozono na troposfera e a estratosfera e outras reacções ambientais globais, é crucial avaliar como o oceano impacta o côm-
Photos: GEOMAR, Sonja Endres / GEOMAR, químicas atmosféricas, todos os quais afetam os ecossistemas puto atmosférico de gases-traços reativos. Os processos nos oceanos
Folkard Wittrock / IUP Bremen
e a saúde humana. tropicais, que controlam os fluxos desses gases através da superfície
do oceano, são importantes para a composição química de toda a
Os gases-traços, proveniente de emissões antropogênicas na
atmosfera. Assim, a pesquisa contínua nessas regiões é fundamental
terra e dos navios, são transportados pelo oceano, absorvidos
para entender e enfrentar nossos desafios futuros. Campanhas cien-
pelas águas superficiais e interagem com a química e a biolo-
tíficas e uma nova estação de séries temporais, abordando todos os
gia do oceano, alterando os ciclos biogeoquímicos naturais e
aspectos da troca oceano-atmosfera, estão planeadas no ambiente
agindo como alimento, fertilizante ou toxinas para os organismos
único e altamente relevante de Cabo Verde.
marinhos. O fitoplâncton e as macrófitas marinhas, assim como
Gases traços reativos
Fontes de aerossóis na atmosfera e Sources des aérosols dans l’atmosphère,
Imagem: SOLAS
Traces de gaz réactifs processos atmosféricos
1. Vento | 2. Ondas, maresia
et processus atmosphériques
1. Vent | 2. Vagues, aérosol de sel
15 3. Microcamada de superfície do mar (SML) 3. Micro-couche de surface (SML)
4. Aerossol primário e secundário 4. Aérosol primaire et secondaire
7 5. Ácido nítrico (HNO3) 5. Acide nitrique (HNO3)
8 14
6. Peróxido de hidrogênio (H2O2) 6. Peroxyde d‘hydrogène (H2O2)
9 7. Neblina 7. Troubles
6 8. Núcleos de condensação de nuvens 8. Germes de condensation
4 10 13
9. Ácido sulfúrico (H2SO4) 9. Acide sulfurique (H2SO4)
5 10. Gases orgânicos | 11. Halogênios 10. Gaz organiques | 11. Halogène
11 12. Fitoplâncton e bactérias 12. Phytoplancton et bactéries
16
1 13. Sulfeto de dimetila (DMS) 13. Sulfure de diméthyle (DMS)
3 14. Sulfato extra ao sal marinho 14. Sulfate non issu du sel
2
15. Influência da troposfera 15. Immixtion depuis la troposphère
12
16. Mistura e interacção entre emissões 16. Mélange et interaction entre les
terrestres e oceânicas émissions terrestres et marines
Études marines et atmosphériques de gaz réactifs
L’océan est à la fois une cuvette et une source de gaz réactifs à l’état de traces, importants pour
notre atmosphère. Ces gaz contribuent au réchauffement climatique et à la formation d’aérosols et
de nuages, ainsi qu’à la destruction de l’ozone et à d’autres réactions chimiques dans la troposphère
et la stratosphère. Tous les processus agissent sur nos écosystèmes et sur la santé humaine.
Les gaz à l’état de traces issus des émissions montrer comment l’océan détermine le budget
anthropogènes sur terre ou produits par les atmosphérique des gaz réactifs à l’état de traces.
bateaux sont transportés par l’océan, absorbés Les processus se déroulant dans les océans
par les eaux de surface, et interagissent avec tropicaux est qui sont à l’origine des émissions
Os drones, equipados com dispositivos de
la chimie et la biologie des océans, modi- de ces gaz au-dessus de la surface des océans amostragem para água e ar, desempenha-
fiant les cycles biogéochimiques naturels et sont importants pour la composition chimique rão um papel importante em investigações
futuras da troca oceano-atmosfera de
agissant comme nourriture, comme engrais de l’atmosphère toute entière. C’est pourquoi
gases-traços.
ou comme poison pour les organismes marins. il est capital de mener une recherche continue Les drones équipés de dispositifs
Le phytoplancton, les bactéries et les mi- dans ces régions, afin de pouvoir comprendre d’échantillonnage de l’eau et de l’air vont
croalgues, ainsi que les matières organiques et surmonter les défis auxquels nous serons jouer un rôle important lors des futures
analyses de l’échange océan-atmosphère
dissoutes dans l’eau marine qui réagissent à confrontés à l’avenir. Dans cet environnement à des gaz à l’état de traces.
la lumière du soleil peuvent également libérer la fois unique et extrêmement important qu’est Photo: Christa Marandino / GEOMAR
des gaz réactifs à l’état de traces participant le Cap-Vert, des campagnes scientifiques et une
aux processus atmosphériques. Pour prévoir nouvelle station sont prévues pour des séquences
le futur climat influencé par les changements chronologiques qui étudieront tous les aspects de
climatiques mondiaux, il est important de l’échange océan-atmosphère.
18 19Tempestade de areia do Saara sobre o Mindelo
e o Atlântico Norte tropical em torno de São
Vicente, Ilha de Cabo Verde. Uma cena típica
no inverno, quando a poeira do Saara é trans- Aerossol e poeira
portada em altitudes mais baixas.
Tempête de poussière sur Mindelo et sur le A poeira mineral é um tipo importante de aerossol que se oceano. A poeira mineral também esgota o conteúdo de matéria orgânica
nord de l’Atlantique tropical à proximité de São origina da suspensão de partículas de solo em regiões áridas da superfície do oceano. Ela serve como substrato para a agregação de
Vicente, Cap-Vert. Une scène hivernale typique,
por ventos fortes. O deserto do Saara é uma importante fonte matéria orgânica e transporta a matéria orgânica para o fundo do oceano
lorsque la poussière du Sahara est transporté à
de faibles altitudes. de poeira mineral. Os ventos continentais transportam e à medida que ela afunda.
Photos: Wadinga Fomba / TROPOS, NASA MODIS depositam grandes quantidades de pó do deserto do Saara
No CVAO, medições de longo prazo são realizadas para determinar os
Rapid Response Team, Michon Scott no Caribe, América, Europa, bacia do rio Amazonas e no
padrões sazonais de concentração de poeira e investigar suas proprieda-
Atlântico, afetando, entre outras propriedades, as temperatu-
des físicas e composição química. Em particular, os fluxos de deposição de
ras do ar e a biogeoquímica do oceano.
importantes nutrientes como fósforo, nitrogênio, ferro, zinco, silício e pó
A deposição de poeira mineral no oceano fornece nutrientes são avaliados, e são investigados os processos atmosféricos subjacentes
que são importantes para o crescimento de fitoplâncton, que é que controlam sua solubilidade e biodisponibilidade aos organismos ma-
a base da cadeia alimentar oceânica. Florações de fitoplâncton rinhos. Esses dados fornecem uma base para a interpretação das medições
influenciam o suplemento de oxigênio atmosférico e dióxi- da resposta oceânica em relação à entrada de poeira mineral realizada no
do de carbono, a fixação de carbono e a biodiversidade do CVOO, como por exemplo a variação na produtividade primária.
Séries temporais de concentrações de
Transporte de poeira através do Oceano Atlântico clorofila (indicador de fitoplâncton) e poeira
fina (PM10) em CVAO mostram níveis mais
altos de clorofila na primavera após tem-
pestades de inverno. Os dados de clorofila
Le transport des poussières au-dessus de l’Atlantique foram obtidos a partir de imagens de satélite
MODIS Aqua.
Séquences chronologiques des concentrations
de chlorophylle (un indicateur du phytoplanc-
ton) et des poussières fines (PM 10) au CVAO
montrent des taux de chlorophylle plus élevés
au printemps, après les tempêtes de poussière
de l’hiver. Les données sur la chlorophylle
ont été obtenues grâce aux images satellites
MODIS Aqua.
Imagem: Wadinga Fomba / TROPOS
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Aérosol et poussière
La poussière minérale est une forme importante de particules d’aérosol et résulte du tourbil-
lonnement de particules du sol généré dans les régions sèches. Une des principales sources de
poussière minérale est le désert du Sahara. Les vents continentaux transportent et déposent
de grandes quantités de poussières du Sahara dans les Caraïbes, ainsi qu’en A
mérique, en
Europe, dans la région amazonienne et dans l’Atlantique, influençant notamment la tempéra-
ture de l’air et la biochimie de l’océan.
L’apport de poussière minérale dans l’océan Au CVAO, les mesures effectuées sont des mesures
fournit des nutriments importants pour la de longue durée, afin de déterminer la saisonnalité
croissance du phytoplancton, qui est à la des concentrations de poussière, ainsi que pour dé-
base de la chaîne alimentaire océanique. terminer les propriétés physiques et la composition Impactor Berner (acima) para recolha de partícu-
las de poeira de diferentes tamanhos com um
Les floraisons de phytoplancton influencent chimique de la poussière. Cela permet en particulier filtro de Berner (abaixo), que foi amostrado
la teneur en oxygène et en gaz carbonique d’analyser les flux de dépôts des nutriments impor- durante uma tempestade de poeira.
de l’atmosphère, la fixation du carbone tants tels que le phosphore, l’azote, le fer, le zinc, le Impacteur de Berne (en haut) pour la collecte de
particules de poussière de différents calibres, à
et la biodiversité de l’océan. La poussière silicium et la poussière, et d’étudier les processus l’aide d’un filtre de Berne (en bas), ce filtre ayant
minérale réduit également le maintient des atmosphériques fondamentaux gouvernant leur été testé pendant une tempête de sable.
matières organiques à la surface des océans. solubilité et la biodisponibilité des organismes ma- Photos: Wadinga Fomba / TROPOS
Elle sert de substrat pour l’agrégation des rins. Ces données fournissent une base importante
substances organiques à leur surface, ce pour l’interprétation des processus océaniques liés
substrat étant transporté dans la partie à l’apport de poussière minérale et ayant lieu au
inférieure de l’océan lorsque les particules de CVOO. On y analyse par exemple l’évolution dans le
poussière coulent. temps de la productivité primaire des océans.
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